《小浪底水库水文计算毕业论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
华北水利水电大学毕业论文存档编号华北水利水电大学NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower毕业论文题目小浪底水库水文计算学院水利学院专业水文与水资源工程姓名胡云鹏学号20114723 华北水利水电大学毕业论文指导教师徐冬梅完成时间2015.5.22教务处制 华北水利水电大学毕业论文独立完成与诚信声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。毕业设计（论文）作者签名：指导导师签名：签字日期：签字日期： 华北水利水电大学毕业论文 华北水利水电大学毕业论文毕业设计（论文）版权使用授权书本人完全了解华北水利水电大学有关保管、使用毕业设计（论文）的规定。特授权华北水利水电大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容公开和编入有关数据库提供检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段复制、保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）原件或复印件和电子文档（涉密的成果在解密后应遵守此规定）。毕业设计（论文）作者签名：导师签名：签字日期：签字日期： 华北水利水电大学毕业论文目录摘要IAbstractII第1章基本概况11.1流域及库区概况11.2气象基本特征21.3径流资料31.3.1天然径流31.3.2入库径流量3第2章设计年径流计算72.1资料审查分析72.2设计保证率选择92.3频率计算确定设计年径流量92.4推求各设计代表年的径流过程16第3章设计洪水过程线173.1审查资料173.2用相关分析法插补延长资料203.3频率计算求设计洪量233.3.1用矩法计算统计参数233.3.2推求设计洪量24 华北水利水电大学毕业论文3.4分析洪水地区组成，并求出设计洪水过程线333.4.1分析洪水地区组成333.4.2三小间设计洪水过程线的求取343.4.3小浪底设计洪水过程线38第4章校核洪水过程线424.1审查资料424.1.1可靠性审查424.1.2一致性审查424.1.3代表性审查424.2用相关分析法插补延长资料454.3频率计算求设计洪量484.3.1用矩法计算统计参数484.3.2推求设计洪量484.4校核洪水过程线494.4.1分析洪水地区组成494.4.2三小间校核洪水过程线的求取504.4.3小浪底校核洪水过程线的求取53第5章调洪演算575.1已知资料575.2调洪要求575.3调洪计算575.4坝顶高程确定65参考文献70附录72外文翻译72译文75毕业论文任务书78 华北水利水电大学毕业论文华北水利水电大学本科生毕业论文开题报告80 华北水利水电大学毕业论文小浪底水库水文计算摘要近几年来，随着我国经济建设的迅速发展，水利水电工程建设也得到了迅猛的发展。在设计施工水电站前，首先应了解水库的基本径流特征和它所承担的防洪，防凌，灌溉，航运，发电等各种兴利任务。由这些任务可见小浪底水库是关键工程，所以应根据已知资料，进行合理规划，得到水库的最优化方案。本论文的分析计算主要包括五部分：基本概况，设计年径流的计算，设计洪水过程线的推求，校核洪水过程线的推求，调洪演算和坝高的确定。第一部分，查资料，了解小浪底水库的基本资料，例如，流域概况，库区概况，气象，暴雨和坝址气象要素等。第二部分为设计年径流的计算：首先将库区的径流资料进行三性审查，根据小浪底水库实测径流资料，对年平均径流量进行频率计算，运用适线法选择理论频率曲线，之后通过考虑下游用水及发电站发电情况确定设计保证率，根据经验频率曲线得相应频率的径流量，之后选取丰、中、枯三个代表年，方法为（1）水量相近原则（2）分配不利原则，再采用同倍比放大法计算出缩放倍比，再用缩放倍比乘以代表年径流量，得出设计年径流及年内分配。第三部分设计和校核洪水过程线的推求：首先对小浪底、三门峡历年洪量进行资料审查，之后用相关分析法对资料进行插补延长以补全小浪底缺失的洪量资料，然后，运用PⅢ型曲线法计算出小浪底5日和12日设计洪量，用小浪底设计洪量减去三门峡设计洪量可得三小间最大5日和12日的设计洪量，由三小间的典型流量过程线可以求出三小间的最大5日和12日的典型流量，用同频率放大法得出放大倍比。再求出三小间的设计洪量。最后用三小间与三门峡的设计洪量进行错时相加求得小浪底的设计洪水过程，绘出涉及洪水过程线。校核洪水过程线同理。第四部分为调洪演算和坝顶高程的确定，将已知资料和调洪要求转化为方程式，确定调洪控制条件，运用求得的小浪底入库流量并利用列表试算法，分四个过程对小浪底水库进行调洪演算，最后求出设计洪水位和校核洪水位，并根据这两个洪水位，加上各种要素，比如波浪爬高，最大风雍水高度，和安全加高，确定出坝顶高程。关键词：小浪底；径流；过程线；调洪；坝顶高程IV 华北水利水电大学毕业论文HydrologicalcalculationoftheXiaolangdiReservoirAbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofChina'seconomicconstruction,theconstructionofwaterconservancyandhydropowerprojectsalsohasrapiddevelopment.Designandconstructionofhydropowerstationsintheformer,wemustfirstunderstandthevariouscharacteristicsofthereservoirrunoffHennessybasictasksithasundertakenandfloodcontrol,icefloodcontrol,irrigation,navigationandpowergeneration.ThesetaskscanbeseenfromtheXiaolangdiReservoirisakeyproject,itshouldbebasedonknowninformation,andproperplanning,getareservoiroptimizationprogram.Theanalysisandcalculationofthispaperincludesfiveparts:basicprofile,designedannualrunoffcalculation,designfloodHydrograph,checkfloodHydrograph,floodroutingandheightofthedam.Thefirstpart,findinformation,knowthebasicinformationoftheXiaolangdiReservoir,forexample,watershedprofile,reservoirprofiles,weather,heavyrainsanddamandothermeteorologicalfactors.Thesecondpartisdesignedannualrunoffcalculation:First,reviewtherunoffdataofthereservoirarea,accordingtotheXiaolangdiReservoirobservedrunoffdata,theaverageannualrunofffrequencycalculatedusingcurve-fittingmethodtoselecttheoreticalfrequencycurve,aftertheadoptionofconsiderthedownstreamwaterandelectricitypowerstationdesignguaranteedrateisdetermined,basedontheexperienceofrunofffrequencycurvetogivethecorrespondingfrequency,thenselectwetyear，normalyearanddryyears,themethodsis(1)watersimilarprinciple(2)unfavorableallocationprinciples,andthenusingthesamemultiplemethodtocalculatethescalingtimesratio,andthenscalingtimesratiomultipliedbytherepresentativeannualrunoff,gettheannualdistributionofthedesignedyear.ThethirdpartofthedesignandcheckfloodHydrograph:First,Xiaolangdi,conductSanmenxiamagnanimityovertheyearsdocumentreview,usingthecorrelationanalysistointerpolateandlengthenthedatatocomplementthemissingmagnanimitydataoftheXiaolangdi,andthenusePⅢcurvemethodtocalculatetheIV 华北水利水电大学毕业论文5thandthe12thofXiaolangdidesignmagnanimity,withXiaolangdidesignmagnanimityminusSanmenxiadesignfloodvolumeobtainmaximumdesignfloodvolumeonthe5thandthe12thbetweenSanXiao（SanmenxiaandXiaolangdi）bythetypicalflowprocesslineSanXiaoroomscanfind5and12daystypicalmaximumflowusingthecommonfrequencemethodtogetthemagnificationratio.ThencalculatedthedesignfloodvolumebetweentheSanXiao.Finally,whensummingtogetherSanXiaoroomsandmagnanimitywerewrongSanmenxiadesignprocessinvolvesfloodingXiaolangdi,anddrawinvolvingfloodline.Checkfloodhydrographempathy.Thefourthpartisfloodroutingandcrestelevationdetermination,converttheknownfloodinformationandrequirementsintotheequationanddeterminethefloodcontrolconditions,usingtheobtainedXiaolangdiReservoirinflowandtheListtrialmethod,floodroutingoftheXiaolangdiReservoirbyfourprocess,finallygetdesignfloodlevelandcheckfloodlevel,andaccordingtothesetwofloodlevel,plusavarietyoffactors,suchaswaverun-up,themaximumwindbackwaterheight,andheighteningsecurity,determinethecrestelevation.Keywords:Xiaolangdi;runoff;processlines;flood;crestelevationIV 华北水利水电大学毕业论文IV 华北水利水电大学毕业论文第1章基本概况1.1流域及库区概况小浪底坝址位于黄河干流最后一个峡谷的下口，上距三门峡130公里，下距郑州花园口128公里。坝址控制流域面积694155平方公里。占黄河流域面积752443平方公里的92.2%，坝址至河源长4567.9公里，至黄河口895.7公里，自河源至内蒙古的托克托为上游，流域面积36.8万平方公里；托克托至桃花峪为中游，流域面积36.2万平方公里，小浪底控制流域面积占黄河上、中游的95%。坝址以上流域西起巴颜克拉山，东至中条山，北临阴山，南至秦岭。流域内有世界上最大的黄土区，面积约43万平方公里，土质疏松，植被稀少，早被雨水冲刷，致黄河泥沙量属世界各大河之冠，坝址多年平均来沙量为16亿吨，多年平均径流量为426亿立方米。流域内七省（区）（除去河南、山东两省）计有270个县，4413个公社。总人口为5935万人，其中农业人口占83%，耕地面积1.69亿亩，粮食亩产平均257斤（1976年统计数字）。坝址以上黄河干流上已经建成有三门峡、刘家峡等大中型工程七座，总库容229.21亿立方米，总装机容量210.9万千瓦。黄河上游龙羊峡水电站正在兴建中，支流已建大中型水库136座，总库容47.9亿立方米，坝址以上灌溉面积约为4000万亩，其中10万亩以上灌区62处，计2400万亩，年引黄水量约150亿立方米。三门峡至小浪底为黄河最后一个峡谷河段，坝址位于峡谷的下口。小浪底是三门峡以下唯一可以修建高坝大库保持必要调节库容的坝址。三门峡至小浪底区间流域面积5730平方公里，占三门峡至花园口区间面积14%，三门峡至小浪底两岸属土石山区，河谷上端较窄，下端较宽。三门峡至板涧河口长约66公里。河谷底宽200—18 华北水利水电大学毕业论文400米，板涧河口至小浪底坝址长约66公里，河谷底宽一般为500—800米，坝址以上26公里的八里胡同长4公里，河谷最窄约200—300米，水面宽一般200—300米，河床比降约千分之一，河床为砂卵石覆盖。小浪底以下至花园口为黄河由峡谷进入平原的过渡段，由坝址至焦枝铁路桥（宁咀）长约8公里，河槽宽300—500米，为卵石河床，焦枝桥至铁谢长约10公里，河槽宽1—3公里，为卵石加沙河床，铁谢以下全为沙质河床，小浪底库底高程131米。黄河小浪底位于黄河中游豫、晋两省交界处，在洛阳市西北约40km。上距三门峡坝址130km，下距郑州花园口128km。北依王屋、中条二山，南抵崤山余脉，西起平陆县杜家庄，东至济源县大峪河。控制流域面积69.4万平方公里，占黄河流域面积的92.3%。坝址所在地南岸为孟津县小浪底村，北岸为济源市蓼坞村，是黄河中游最后一段峡谷的出口。南北最宽处约72km，东西长93.6km。淹没区涉及两省4市(地区)所管辖的8个市(县)，即河南省的孟津、新安、渑池、陕县、济源；山西省的垣曲、平陆、夏县。1.2气象基本特征小浪底坝址以上黄河流域属大陆性气候，冬季受蒙古高气压控制，气候干燥严寒，雨雪稀少。夏季西太平洋副热带高压增强，暖湿的海洋气团从西南、东南方入侵本流域，蒙古高压渐往北移，冷暖气团相遇，产生降雨。流域内各地多年平均降水量200—900毫米不等，青海河源区年降水量平均300—600毫米，个别地方达到700毫米；甘肃宁夏及内蒙年降水量平均200—400毫米,洮河局部地区800—900毫米，陕西、山西两省黄河流域年平均降水量在400—700毫米，秦岭地区达800—900毫米。流域内年平均蒸发量（水面蒸发）1000—2000毫米，西北部蒸发量大，河源及东南部蒸发量小，多年平均气温上游1℃—8℃，中游8℃—14℃，年内最高气温多在6—8月，一月份平均气温最低，无霜区青海河源区20—100天，甘、宁、蒙100—150天，个别地方达20天，陕晋及河南西部为150—230天。18 华北水利水电大学毕业论文黄河流域的暴雨集中与夏季，由于受大气环流季节变化的影响，每年由冬季入夏，西太平洋副热带高压（简称副高），自南向北移动，到九、十月份则由北向南移动，随着副高的进退，雨带也不断的变化，一般到七月中旬，雨带即越过淮河进入黄河中下游，到八月中旬雨带达最北位置。在八月中旬到九月中旬初，雨带很快南移，所以黄河流域七、八月份暴雨次数多而强度大，黄河流域的大暴雨，三花间多发生在七月中旬至八月中旬，兰州至三门峡间多发生在七月下旬至九月上旬，暴雨季节东早西迟。小浪底坝址区缺乏气象资料，今借用孟津、洛阳及济源等地资料加以说明，坝址附近年平均气温14℃左右，一月份最低，平均0℃上下，极端最低气温-17℃—20℃，七月份最高，平均27℃—28℃，极端最高气温41℃—41.9℃。年降水量601—657毫米，其中7—9月降水量占50%，最大风速20m/s。1.3径流资料1.3.1天然径流黄河流域1919年开始在陕县设立水文站，后又于1934年在兰州、包头、龙门、潼关、秦广、黑石关、小董等地设站，解放以后，逐渐形成完整的水文站。1961年黄委会水文处，曾以陕县为参证站，将全河干支流主要站实测年、月经流量延长到1919年，1961年11月水利电力部对该成果做了审查并刊印交付使用。从陕县实测资料来看，1922年至1932年出现11年枯水段，1968年水电部水电总局曾组织有关单位对黄河上中游进行调查。证明黄河上中游主要河段均曾出现过连续11年苦水段，其重现期约为60-80年一遇。自1960年以来，对黄河流域及各河段历年灌溉面积及耗水量做过多次调查分析，1949年以来，流域内因黄河灌溉面积及耗水量增长十分迅速。以花园口为例：1919年全流域实际引黄灌溉面积432万亩，耗水40亿立米，1949年达977万亩，耗水74亿立米，平均每年灌溉面积增长18万亩，耗水增长1.1亿立米，1974年达3342万亩，耗水164亿立米，这25年平均每年灌溉面积增长95万亩，耗水量增长3.6亿立米。历年来在流域内修建了一系列大中小型水利工程，由于水库的调蓄作用，改变了天然径流过程，对调蓄作用较大的刘家峡、三门峡及支流汾河水库进行了还原计算。18 华北水利水电大学毕业论文将上述流域年径流主要来自干流兰州以上地区和龙门到三门峡区间的径、洛、渭、汾共115亿立米，占花园口以上径流量的20%；流域内最干旱地区为兰州到河口镇区间来水仅3.0亿立米，黄河流域的径流在年际间变化很大；花园口最大年流量940亿立米（1964—1965年），最小年径流量274亿（1928—1929）。干流各站最大与最小年径流量之比为3—4倍，年径流变差系数0.22—0.25；主要支流最大、最小年径流之比达5—12倍，年径流变差系数0.4—0.5.年径流的年内分配随降水的变化而异，兰州以上最大月流量多发生在7月，最小月径流常出现在2月，河口镇以下中游地区，最大月径流多发生在8月，最小月径流量常出现在1月，干支流各主要站汛期7—10月径流量占全年流量的60%左右。1.3.2入库径流量黄河上游用水比较集中的是宁蒙灌区，该灌区历年来用水量大，有大水漫灌的习惯，今后水利措施的重点是改造挖潜加强工程管理。工程配套任务很大，不可能大量增加新灌区。黄河中游黄土地区虽干旱缺水，由于水流流失严重，艰苦条件受到限制。这些地区要提高水量利用率也比较困难。一些河谷川地已基本上实现了水利化，今后发展新灌区逐渐转向高原地区。工程难度，投资都比较大。根据国民经济调整、改革、整顿、提高的方针，结合黄河情况，初步估计在1995—2000年内（相当于设计水平），花园口以上引黄灌面积达到6660万亩，耗水284亿立米。龙羊峡水库是干流最上一级大型枢纽，为一多年调节水库。主要任务是发电。为了充分利用水力资源，龙羊峡水库采用等流量调节。刘家峡水库为年调节水库，其运用方式为在满足河口镇以上用水条件下，而后发电，水库泄水保证兰州大河流量不小于200秒立米，及河口镇流量不小于100秒立米。根据内蒙防凌要求，当石咀山开河时，青铜峡流量不大于450秒立米。当刘家峡不能满足上述要求时，由龙羊峡予以补偿。盐锅峡、八盘峡、青铜峡、天桥等电站均为径流电站，不起调节作用。18 华北水利水电大学毕业论文三门峡水库的运用方式，系根据1969年在三门峡召开的四省会议确定的原则：汛期（7—10月）发电限制水位为305米；非汛期发电限制水位为310米；其中，凌汛期（1—2月）防凌最高蓄水位为326米，凌汛后，考虑春灌蓄水要求，适当缓泄蓄水。小浪底坝址位于三门峡大坝以下130公里，区间流域面积5370平方公里。区间径流量30秒立米，采用三门峡出库流量加上区间来水再减去区间工农业耗水为小浪底的入库流量，见表1-1.18 华北水利水电大学毕业论文表1-1小浪底水库入库流量表年份月平均流量(秒立米)8910111212345671919-19202389.2668.8683.0471.0684.247.3464.2465.2471.2534.8685.4648.11920-19211651.11549.01943.31060.1507.2494.1497.392.6495.9500.3384.12821.01921-19222826.11484.4699.0606.4487.5474.6477.2469.8471.9479.7204.8405.71922-19231244.61056.3264.6405.3230.5230.5289.9669.5721.6459.1560.9440.91923-1924275.6757.6826.6779.3438.3450.9454.6452.8457.7453.2256.0143.01924-1925227.4423.6535.1568.3418.6416.9413.3412.1425.9437.1165.9737.41925-19261052.01289.5533.6513.7380.8354.2354.0355.6349.3378.3262.3301.51926-1927533.2393.9444.5457.4398.7426.4450.2453.4472.4466.7242.9361.11927-1928470.41041.1643.8578.0431.3419.6409.4419.8411.3409.6215.658.41928-1929130.4399.8457.7426.6385.779.0376.5384.2376.2380.7168.6432.01929-19301002.6589.8550.6503.3348.8364.4360.8362.9362.8371.2225.4396.41930-1931557.6658.8522.4503.6340.2329.3335.3337.4339.5342.8199.3303.41931-1932626.9322.2499.0386.8363.1289.2287.3283.8289.3294.3215.3497.41932-1933608.3924.8582.0456.6233.8379.3384.2382.3387.8385.0332.11166.51933-19343691.8976.9720.3614.2461.1464.5440.2432.8431.0435.4228.0159.71934-19351368.51476.02004.31365.3634.3608.6588.2597.0579.5596.8136.1209.91935-19361793.72665.71950.21544.9547.5610.9558.6557.9558.4569.0238.4675.41936-19371631.91935.3649.9639.0346.0503.2536.5538.6552.4556.91025.52734.51937-19384204.64047.01839.21367.8669.3649.3856.4657.3701.4694.1611.42213.41938-19391426.42569.43174.61700.8881.0558.6579.7586.3566.9581.4427.91711.21939-19401465.6762.6293.8311.7364.8297.4298.9329.0299.7332.2220.91297.91940-19413400.84143.83280.01536.4418.8319.0314.8328.7320.2330.266.5604.31941-19421026.61008.5779.1741.9685.8505.6507.1517.0505.7520.2405.9552.41942-19431413.6792.3568.3707.6629.0680.6673.2666.8649.4684.6109.22340.81943-19442617.83160.51308.8938.0600.7529.4527.0536.4511.0620.6580.41691.51944-19451777.01022.2577.1608.3680.3680.4506.5641.1628.6684.4684.9830.81945-19461749.42522.81207.21155.6619.0631.9725.5722.5651.3951.0202.64312.11946-19472410.42909.91727.41220.1856.2415.5426.5423.0439.1441.9336.0982.318 华北水利水电大学毕业论文1947-19482038.91949.61306.61031.4535.2542.6533.5548.4563.4558.4784.7848.1续表1-1小浪底水库入库流量表年份月平均流量(秒立米)8910111212345671948-19491945.41398.41018.4602.4578.2623.8587.2611.1614.3612.0195.02481.41949-19502770.64464.62497.81357.7587.3614.2610.7616.1602.0623.81048.3961.21950-19511392.6918.41501.01420.8418.9551.0513.8543.9536.5520.2553.01044.71951-19522153.22295.51348.61019.8552.6545.5584.3596.5645.2623.0523.11706.81952-19532351.21151.5509.4525.3501.0458.0468.4440.2472.0475.9438.6703.01953-19541699.2756.21180.5997.3590.3545.9542.9541.0588.0579.0560.5739.11954-19552869.23185.31398.11455.5599.1560.5532.8560.0558.3539.21046.81600.91955-19562343.2441.61970.61464.7732.2507.8607.6527.9539.6558.01313.82004.61956-19572492.41203.5647.5525.8543.9607.6622.2566.0597.3640.9580.01414.01957-1958357.6576.5511.4542.0606.8486.3492.3489.9495.4455.0159.22077.31958-19593753.02725.11673.61658.7912.0595.8739.7646.6736.1722.6723.71506.71959-19603827.31875.31601.8595.0516.0523.3506.8541.4535.1573.7517.5326.71960-19611276.4988.8852.4980.0452.0577.1497.4546.5538.0591.7708.92241.81961-19622359.22433.42688.62263.2597.4653.8599.5687.8630.0628.3548.01257.41962-19632091.9913.61190.1946.8777.8589.6626.0665.6676.1326.3857.0728.51963-19642063.72276.32287.41273.9721.7630.9762.7734.11021.0211.71857.22570.61964-19654215.33982.63258.21955.6918.9822.0788.2808.2854.5884.2837.71337.21965-19661003.9270.4488.6592.7461.6506.4506.7486.4514.8526.0181.0863.01966-19672110.72919.21932.41167.7489.5576.7631.3661.2762.0701.02603.02145.11967-19683636.64450.62717.51830.2476.2424.8905.3916.3892.7976.01741.81620.21968-19691784.23042.62871.31067.2875.5634.6788.7749.8872.4589.5336.9847.41969-19701366.5855.5969.9452.8332.6649.4642.8659.5676.7657.1676.5421.41970-19712113.02198.0795.6605.9583.9563.7599.7568.1572.5619.5415.31071.51971-1972695.3928.3203.21283.7502.8579.0649.0587.4619.8609.1867.81297.81972-197313111095.4354.1354.4439.0386.4486.4456.7458.2497.419.9502.01973-1974936.01904.81091.6947.2433.1441.6519.5558.6551.2510.8236.8222.31974-1975822.61060.9753.1702.8512.1618.8656.6564.6550.0586.3108.01980.418 华北水利水电大学毕业论文第2章设计年径流计算2.1资料审查分析资料的审查分析包括可靠性审查、一致性审查、及代表性审查。可靠性审查的点是政治动乱年代及大水年份的资料。径流资料是通过测验和整编取得的，可靠性审查通过审查测验方法、测验成果、整编方法及成果等着手。一般应注意以下几种情况：水位观测的方法、精度，水位过程线有无反常情况。流速测验及流量计算的方法。一致性审查应用数理统计法进行年径流的分析计算时，一个重要的前提是年径流系列应具有一致性。就是说组成该系列的流量资料，应是在同样的气候条件、同样的下垫面条件和同一测流断面上上获得的。其中气候条件变化极为缓慢，一般可以不加考虑。人类活动影响引起的下垫面的改变，有时却很显著，是影响资料一致性的主要因素，需要重点进行考虑。若发现资料一致性存在问题，这需要进行还原计算。还原计算就是估算影响一致性的因素，还原到天然状态的情况。代表性审查年径流系列的代表性是指该样本对总体的相似程度，若系列的代表性好，频率分析成果的精度较高，反之较低。由于总体分布参数是未知的，样本分布参数的代表性不能通过它自身相比较获得检验，通常是看系列中是否包括丰、中、枯各种年份；另外找一个与设计变量系列有成因联系的更长系列进行类比计算，看一看参考变量长系列的分布参数与设计变量同期的参证变量短系列的分布参数是否接近。如选择不到合适的参证变量，也可以通过历史旱涝现象的调查和对气候特性的分析来论证年径流系列的代表性。由已知所给资料经过黄委会审查后获得无其他错误并经过对应的水文资料还原得到，具有较高一致性，且具有很强代表性。所以可以用于设计年径流计算。经过审查得到以下精度相对较高的资料见下表2-1。18 华北水利水电大学毕业论文表2-1小浪底水库入库流量表年份月平均流量(秒立米)8910111212345671919-19202389.2668.8683.0471.0684.247.3464.2465.2471.2534.8685.4648.11920-19211651.11549.01943.31060.1507.2494.1497.392.6495.9500.3384.12821.01921-19222826.11484.4699.0606.4487.5474.6477.2469.8471.9479.7204.8405.71922-19231244.61056.3264.6405.3230.5230.5289.9669.5721.6459.1560.9440.91923-1924275.6757.6826.6779.3438.3450.9454.6452.8457.7453.2256.0143.01924-1925227.4423.6535.1568.3418.6416.9413.3412.1425.9437.1165.9737.41925-19261052.01289.5533.6513.7380.8354.2354.0355.6349.3378.3262.3301.51926-1927533.2393.9444.5457.4398.7426.4450.2453.4472.4466.7242.9361.11927-1928470.41041.1643.8578.0431.3419.6409.4419.8411.3409.6215.658.41928-1929130.4399.8457.7426.6385.779.0376.5384.2376.2380.7168.6432.01929-19301002.6589.8550.6503.3348.8364.4360.8362.9362.8371.2225.4396.41930-1931557.6658.8522.4503.6340.2329.3335.3337.4339.5342.8199.3303.41931-1932626.9322.2499.0386.8363.1289.2287.3283.8289.3294.3215.3497.41932-1933608.3924.8582.0456.6233.8379.3384.2382.3387.8385.0332.11166.51933-19343691.8976.9720.3614.2461.1464.5440.2432.8431.0435.4228.0159.71934-19351368.51476.02004.31365.3634.3608.6588.2597.0579.5596.8136.1209.91935-19361793.72665.71950.21544.9547.5610.9558.6557.9558.4569.0238.4675.41936-19371631.91935.3649.9639.0346.0503.2536.5538.6552.4556.91025.52734.51937-19384204.64047.01839.21367.8669.3649.3856.4657.3701.4694.1611.42213.41938-19391426.42569.43174.61700.8881.0558.6579.7586.3566.9581.4427.91711.21939-19401465.6762.6293.8311.7364.8297.4298.9329.0299.7332.2220.91297.91940-19413400.84143.83280.01536.4418.8319.0314.8328.7320.2330.266.5604.31941-19421026.61008.5779.1741.9685.8505.6507.1517.0505.7520.2405.9552.41942-19431413.6792.3568.3707.6629.0680.6673.2666.8649.4684.6109.22340.81943-19442617.83160.51308.8938.0600.7529.4527.0536.4511.0620.6580.41691.51944-19451777.01022.2577.1608.3680.3680.4506.5641.1628.6684.4684.9830.81945-19461749.42522.81207.21155.6619.0631.9725.5722.5651.3951.0202.64312.11946-19472410.42909.91727.41220.1856.2415.5426.5423.0439.1441.9336.0982.31947-19482038.91949.61306.61031.4535.2542.6533.5548.4563.4558.4784.7848.11948-19491945.41398.41018.4602.4578.2623.8587.2611.1614.3612.0195.02481.41949-19502770.64464.62497.81357.7587.3614.2610.7616.1602.0623.81048.3961.21950-19511392.6918.41501.01420.8418.9551.0513.8543.9536.5520.2553.01044.71951-19522153.22295.51348.61019.8552.6545.5584.3596.5645.2623.0523.11706.81952-19532351.21151.5509.4525.3501.0458.0468.4440.2472.0475.9438.6703.01953-19541699.2756.21180.5997.3590.3545.9542.9541.0588.0579.0560.5739.11954-19552869.23185.31398.11455.5599.1560.5532.8560.0558.3539.21046.81600.91955-19562343.2441.61970.61464.7732.2507.8607.6527.9539.6558.01313.82004.61956-19572492.41203.5647.5525.8543.9607.6622.2566.0597.3640.9580.01414.01957-1958357.6576.5511.4542.0606.8486.3492.3489.9495.4455.0159.22077.31958-19593753.02725.11673.61658.7912.0595.8739.7646.6736.1722.6723.71506.71959-19603827.31875.31601.8595.0516.0523.3506.8541.4535.1573.7517.5326.71960-19611276.4988.8852.4980.0452.0577.1497.4546.5538.0591.7708.92241.81961-19622359.22433.42688.62263.2597.4653.8599.5687.8630.0628.3548.01257.41962-19632091.9913.61190.1946.8777.8589.6626.0665.6676.1326.3857.0728.51963-19642063.72276.32287.41273.9721.7630.9762.7734.11021.0211.71857.22570.61964-19654215.33982.63258.21955.6918.9822.0788.2808.2854.5884.2837.71337.21965-19661003.9270.4488.6592.7461.6506.4506.7486.4514.8526.0181.0863.01966-19672110.72919.21932.41167.7489.5576.7631.3661.2762.0701.02603.02145.11967-19683636.64450.62717.51830.2476.2424.8905.3916.3892.7976.01741.81620.21968-19691784.23042.62871.31067.2875.5634.6788.7749.8872.4589.5336.9847.41969-19701366.5855.5969.9452.8332.6649.4642.8659.5676.7657.1676.5421.41970-19712113.02198.0795.6605.9583.9563.7599.7568.1572.5619.5415.31071.51971-1972695.3928.3203.21283.7502.8579.0649.0587.4619.8609.1867.81297.81972-197313111095.4354.1354.4439.0386.4486.4456.7458.2497.419.9502.018 华北水利水电大学毕业论文1973-1974936.01904.81091.6947.2433.1441.6519.5558.6551.2510.8236.8222.31974-1975822.61060.9753.1702.8512.1618.8656.6564.6550.0586.3108.01980.42.2设计保证率选择水电站的设计保证率应根据水电站所在电力系统的负荷特性、系统中的水电比重、河川径流特性、水库调节性能、水电站的规模及其在电力系统中的作用，以及设计保证率以外时段出力降低程度和保证系统用电可能采取的措施等因素，应按如下表2-2中选用。表2-2设计保证率选择表系统中水电站容量比重（%）<2525~50>50水电站设计保证率（%）80~9090~9595~98小浪底水电站位于河南省电力系统的中心地区，供电范围考虑参加河南电网运行，河南电力系统以火电为主，水电比重不到10%，因此根据上表选择枯水年设计保证率为90%。2.3频率计算确定设计年径流量根据资料给出的小浪底入库流量表求出年平均流量，见表2-3：表2-3小浪底水库入库流量表年份月平均流量(秒立米)年平均流量（秒立米）8910111212345671919-19202389.2668.8683471684.247.3464.2465.2471.2534.8685.4648.1684.41920-19211651.115491943.31060.1507.2494.1497.392.6495.9500.3384.12821999.718 华北水利水电大学毕业论文1921-19222826.11484.4699606.4487.5474.6477.2469.8471.9479.7204.8405.7757.31922-19231244.61056.3264.6405.3230.5230.5289.9669.5721.6459.1560.9440.9547.81923-1924275.6757.6826.6779.3438.3450.9454.6452.8457.7453.2256143478.81924-1925227.4423.6535.1568.3418.6416.9413.3412.1425.9437.1165.9737.4431.81925-192610521289.5533.6513.7380.8354.2354355.6349.3378.3262.3301.5510.41926-1927533.2393.9444.5457.4398.7426.4450.2453.4472.4466.7242.9361.1425.11927-1928470.41041.1643.8578431.3419.6409.4419.8411.3409.6215.658.4459.01928-1929130.4399.8457.7426.6385.779376.5384.2376.2380.7168.6432333.11929-19301002.6589.8550.6503.3348.8364.4360.8362.9362.8371.2225.4396.4453.31930-1931557.6658.8522.4503.6340.2329.3335.3337.4339.5342.8199.3303.4397.51931-1932626.9322.2499386.8363.1289.2287.3283.8289.3294.3215.3497.4362.91932-1933608.3924.8582456.6233.8379.3384.2382.3387.8385332.11166.5518.61933-19343691.8976.9720.3614.2461.1464.5440.2432.8431435.4228159.7754.71934-19351368.514762004.31365.3634.3608.6588.2597579.5596.8136.1209.9847.01935-19361793.72665.71950.21544.9547.5610.9558.6557.9558.4569238.4675.41022.61936-19371631.91935.3649.9639346503.2536.5538.6552.4556.91025.52734.5970.81937-19384204.640471839.21367.8669.3649.3856.4657.3701.4694.1611.42213.41542.61938-19391426.42569.43174.61700.8881558.6579.7586.3566.9581.4427.91711.21230.41939-19401465.6762.6293.8311.7364.8297.4298.9329299.7332.2220.91297.9522.91940-19413400.84143.832801536.4418.8319314.8328.7320.2330.266.5604.31255.31941-19421026.61008.5779.1741.9685.8505.6507.1517505.7520.2405.9552.4646.31942-19431413.6792.3568.3707.6629680.6673.2666.8649.4684.6109.22340.8826.31943-19442617.83160.51308.8938600.7529.4527536.4511620.6580.41691.51135.21944-194517771022.2577.1608.3680.3680.4506.5641.1628.6684.4684.9830.8776.81945-19461749.42522.81207.21155.6619631.9725.5722.5651.3951202.64312.11287.61946-19472410.42909.91727.41220.1856.2415.5426.5423439.1441.9336982.31049.018 华北水利水电大学毕业论文1947-19482038.91949.61306.61031.4535.2542.6533.5548.4563.4558.4784.7848.1936.71948-19491945.41398.41018.4602.4578.2623.8587.2611.1614.36121952481.4939.01949-19502770.64464.62497.81357.7587.3614.2610.7616.1602623.81048.3961.21396.21950-19511392.6918.415011420.8418.9551513.8543.9536.5520.25531044.7826.21951-19522153.22295.51348.61019.8552.6545.5584.3596.5645.2623523.11706.81049.51952-19532351.21151.5509.4525.3501458468.4440.2472475.9438.6703707.91953-19541699.2756.21180.5997.3590.3545.9542.9541588579560.5739.1776.71954-19552869.23185.31398.11455.5599.1560.5532.8560558.3539.21046.81600.91242.11955-19562343.2441.61970.61464.7732.2507.8607.6527.9539.65581313.82004.61084.31956-19572492.41203.5647.5525.8543.9607.6622.2566597.3640.95801414870.11957-1958357.6576.5511.4542606.8486.3492.3489.9495.4455159.22077.3604.11958-195937532725.11673.61658.7912595.8739.7646.6736.1722.6723.71506.71366.11959-19603827.31875.31601.8595516523.3506.8541.4535.1573.7517.5326.7995.01960-19611276.4988.8852.4980452577.1497.4546.5538591.7708.92241.8854.31961-19622359.22433.42688.62263.2597.4653.8599.5687.8630628.35481257.41278.91962-19632091.9913.61190.1946.8777.8589.6626665.6676.1326.3857728.5865.81963-19642063.72276.32287.41273.9721.7630.9762.7734.11021211.71857.22570.61367.61964-19654215.33982.63258.21955.6918.9822788.2808.2854.5884.2837.71337.21721.91965-19661003.9270.4488.6592.7461.6506.4506.7486.4514.8526181863533.51966-19672110.72919.21932.41167.7489.5576.7631.3661.276270126032145.11391.71967-19683636.64450.62717.51830.2476.2424.8905.3916.3892.79761741.81620.21715.71968-19691784.23042.62871.31067.2875.5634.6788.7749.8872.4589.5336.9847.41205.01969-19701366.5855.5969.9452.8332.6649.4642.8659.5676.7657.1676.5421.4696.71970-197121132198795.6605.9583.9563.7599.7568.1572.5619.5415.31071.5892.21971-1972695.3928.3203.21283.7502.8579649587.4619.8609.1867.81297.8735.31972-197313111095.4354.1354.4439386.4486.4456.7458.2497.419.9502530.118 华北水利水电大学毕业论文1973-19749361904.81091.6947.2433.1441.6519.5558.6551.2510.8236.8222.3696.11974-1975822.61060.9753.1702.8512.1618.8656.6564.6550586.31081980.4743.0利用适线法进行频率计算，对于连续序列的频率计算方法是：（2-1）式中m———水文变量由大到小排列并按自然数顺序编出的序号；n———样本容量根据表2-2据算年平均流量的均值==879.4（2-2）表2-4小浪底多年年径流量计算表年份流量序号n大→小模比系数P=m/(n+1)*100%合计49248.95649248.955.9668.74480.011920684.411721.91.9580.960.917611.7541921999.721715.71.9510.950.904163.5091922757.331542.61.7540.750.568615.2631923547.841396.21.5880.590.345257.0181924478.851391.71.5820.580.339218.7721925431.861367.61.5550.560.3081110.531926510.471366.11.5530.550.3062612.2818 华北水利水电大学毕业论文1927425.181287.61.4640.460.2153714.041928459.091278.91.4540.450.2062915.791929333.1101255.31.4270.430.1826417.541930453.3111242.11.4120.410.1700919.31931397.5121230.41.3990.400.1592121.051932362.9131205.01.370.370.1370422.811933518.6141135.21.2910.290.0845624.561934754.7151084.31.2330.230.0542626.321935847.0161049.51.1930.190.0373928.0719361022.6171049.01.1930.190.0371829.821937970.8181022.61.1630.160.0264831.5819381542.619999.71.1370.140.0186933.3319391230.420995.01.1310.130.0172635.091940522.921970.81.1040.100.0107936.8419411255.322939.01.0680.070.0045838.61942646.323936.71.0650.070.0042440.351943826.324892.21.0150.010.0002142.1119441135.225870.10.989-0.010.0001143.861945776.826865.80.984-0.020.0002445.6119461287.627854.30.971-0.030.0008247.3719471049.028847.00.963-0.040.0013649.121948936.729826.30.94-0.060.0036550.881949939.030826.20.939-0.060.0036652.6319501396.231776.80.883-0.120.0136254.3918 华北水利水电大学毕业论文1951826.232776.70.883-0.120.0136656.1419521049.533757.30.861-0.140.019357.891953707.934754.70.858-0.140.0201359.651954776.735743.00.845-0.160.0240761.419551242.136735.30.836-0.160.0268863.1619561084.337707.90.805-0.200.0380664.911957870.138696.70.792-0.210.0431766.671958604.139696.10.792-0.210.0434568.4219591366.140684.40.778-0.220.049270.181960995.041646.30.735-0.270.0702771.931961854.342604.10.687-0.310.09873.6819621278.943547.80.623-0.380.142275.441963865.844533.50.607-0.390.1547877.1919641367.645530.10.595-0.410.1643978.9519651721.946522.90.59-0.410.1683980.71966533.547518.60.58-0.420.1760982.4619671391.748510.40.569-0.430.185684.2119681715.749478.80.544-0.460.2075485.9619691205.050459.00.522-0.480.2285387.721970696.751453.30.515-0.480.2348589.471971892.252431.80.491-0.510.2590991.231972735.353425.10.483-0.520.2669492.981973530.154397.50.452-0.550.3003694.741974696.155362.90.413-0.590.3450196.4918 华北水利水电大学毕业论文1975743.056333.10.379-0.620.3859198.25利用矩估计法初步确定Cv值，由Cs与Cv的倍数关系确定Cs值。=0.4（2-3）选定=879.4,=0.40，假设=2.5，得出P3理论曲线表2-4根据表2-4做出P3曲线图（2-1），发现理论频率曲线的中断与经验频率点据配合较好，尾部位于经验频率频率点的上方，头部位于经验频率点的下方，需要改变参数重新配线，增大值，取=0.42，做出P3曲线，发现理论曲线与经验点据配合较好，即作为最后采用的理论频率曲线。表2-5P3理论曲线表频率%=0.4=1=0.42=1.05Kp=φp*Cv+1Xp=Kp*XKp=φp*Cv+1Xp=Kp*X0.013.3842975.893.54943121.3420.12.8122472.8732.9322578.4010.22.6362318.0982.74092410.3470.332.5042202.0182.60022286.6160.52.3962107.0422.48472185.04512.2081941.7152.28312007.75822.0161772.872.07521824.93118 华北水利水电大学毕业论文51.7521540.7091.79171575.621101.5361350.7581.56281374.326201.3041146.7381.3151156.411500.936823.11840.9286816.6108750.708622.61520.6913607.9292900.548481.91120.5317467.577950.472415.07680.454399.2476990.364320.10160.3469305.063918 华北水利水电大学毕业论文图2-1PⅢ曲线18 华北水利水电大学毕业论文由以上频率曲线得：丰水年：P=10%，中水年：P=50%，枯水年：P=90%，2.4推求各设计代表年的径流过程由以上计算可知，枯水年流量Q=467.58m³/s；选取与之最为接近的代表年年径流量为1927-1928年Q=459.0m³/s，倍比K=465.47/459.0=1.02中水年流量Q=816.61m³/s；选取与之最为接近的代表年年径流量为1950-1951年Q=826.23m³/s，倍比K=818/826.23=0.99丰水年流量Q=1374.32m³/s；选取与之最为接近的代表年年径流量为1963-1964年Q=1367.6m³/s，倍比K=1373.56/1367.6=1.00表2-6小浪底设计枯水年年内分配计算表小浪底同倍比法P=90%设计枯水年年内分配计算表K=1.02（单位：m³/s)月份891011121234567代表年470.41041.1643.8578431.3419.6409.4419.8411.3409.6215.658.4设计年479.81061.9656.7589.6439.9428.0417.6428.2419.5417.8219.959.6表2-7小浪底设计中水年年内分配计算表小浪底同倍比法P=50%设计中水年年内分配计算表K=0.99（单位：m³/s)月份891011121234567代表年1392.6918.415011420.8418.9551513.8543.9536.5520.25531044.7108 华北水利水电大学毕业论文设计年1378.7909.21486.01406.6414.7545.5508.7538.5531.1515.0547.51034.3表2-8小浪底设计丰水年年内分配计算表小浪底同倍比法P=10%设计丰水年年内分配计算表K=1.00（单位：m³/s)月份891011121234567代表年 2063.72276.32287.41273.9721.7630.9762.7734.11021211.71857.22570.6设计年2063.72276.32287.41273.9721.7630.9762.7734.11021.0211.71857.22570.6第3章设计洪水过程线3.1审查资料黄河三门峡至花园口以陕县（以下称三门峡）水文站观测资料最长，自1919年以来洪水资料较为完整；其次为伊洛河黑石站及沁河小董站，自1934年开始观测至今，其中1938-1948年缺测；花园口站1949年设站观测至今；小浪底站1955年设站至今；在其上30公里有八里胡同站,1951年--1967年有观测资料。相关资料如下：1.小浪底坝址1951-1976历年最大洪量。见表3-1，其中1951-1954年采用八里胡同站资料，并做了修正，1955-1959年自己查水文年鉴，并进行洪量计算得到。三门峡（即陕县）水文站1919-1976年历年最大洪峰洪量见表3-1。2.三小间（三门峡至小浪底区间）典型流量过程见表3-2。3.三门峡设计洪量见表3-3。4.特大洪水资料见表3-4。108 华北水利水电大学毕业论文1843年洪水是三门峡以上来水为主造成的一次特大洪水，经1976和1979年两次分析、调查、推算其洪量情况见表3-4。调查考证到1099年。表3-1三门峡、小浪底历年洪量（洪量单位：亿m3）年份三门峡小浪底洪峰5日洪量12日洪量45日洪量5日洪量12日洪量1843360007511919191120023.8251.71531920559020.0943.91311921785024.4252.71601922549015.3532.41081923822020.0540.7127192432208.718.256.819251070021.737.91181926596014.2828.774.91927452013.0527.692.2192836507.1514.542.91929850021.7538.71081930534012.2224.172.81931424014.1426.585.61932802016.1229.978.319332200061.81101.82201934800022.4841.612719351330025.0649.816019361200020.2936.811219371150031.49682101938815029.8856.21601939729021.8848.4116108 华北水利水电大学毕业论文19401060029.53642031941522013.1326.284.919421770023.8641.61011943969026.361.51521944194519461080028.2450.21471947194819491080042.1681.41991950616018.337.594.11951105002140.71211952595017.2439.111619531210016.8330.899.519541390033.4260.11631955696020.7244.813721.447.11956733019.343910919391957640021.6743.187.422431958879032.365.819033.664.619591190027.5856.61592656.71960608013.5228.294.814.226.61961792018.642.51342044.519624410016.7834.29517.9371963612019.5340.612719.141.9108 华北水利水电大学毕业论文19641340026.385618229.558.41965540014.5726.969.215.226.719661050021.7548.6138.222.448.919671600026.361.1193.525.458.81968675023.0650.9159.525.352.41969660013.3426.167.714.426.619701090022.6640.9104.423.542.819711130014.9434.1103.815.535.21972890010.4624.168.810.223.41973508018.1940.6116.518.139.81974704014.4927.579.314.726.61975591025.1448.4159.925.149.51976922036.973.3194.437.475表3-2三小间典型流量过程时段(4小时)0123456789流量(m3/s)15039032502180350708190887037101170时段(4小时)10111213141516171819流量(m3/s)6020202020201010640760时段(4小时)20212223242526272829流量(m3/s)45038032034035020015013011080时段(4小时)30313233343536373839流量(m3/s)13016012090307070302050时段(4小时)40414243444546474849108 华北水利水电大学毕业论文流量(m3/s)120210220440260230210150250250时段(4小时)50515253565556575859流量(m3/s)250350420410400390380370360350时段(4小时)60616263646566676869流量(m3/s)340330320310300290280270260250时段(4小时)707172 流量(m3/s)240230220 表3-3三门峡设计洪量频率PP=0.1%P=0.01%5日洪量(亿m3)739412日洪量(亿m3)120150表3-4特大洪水资料（单位：洪峰m3/s；洪量亿m3）洪峰流量五日洪量十二日洪量重现期三门峡3600075119600-1000小浪底3500081126600-1000花园口3300090136600以上资料均是经过黄委会审核，具有相当高的可靠性与准确性。并且部分数据已经已经经过还原计算，具有地区一致性。通过历史资料调查，得到部分特大洪水这也增加了资料的代表性。3.2用相关分析法插补延长资料108 华北水利水电大学毕业论文已知三门峡1843-1976年洪峰、洪量资料其中1944、1945、1947、1948年缺测。小浪底1955-1976年最大五日、十二日资料。然后，用相关分析法插补延长小浪底洪量资料。由于三门峡、小浪底是黄河主河道的两个重要观测站且小浪底位于三门峡下游相间隔130公里的相邻观测站。因此，两站具有较高的相似性，可将三门峡作为参照站插补延长小浪底洪量。由于三门峡、小浪底是相邻上下游的两个水文站，资料具有较高线性关系。所以考虑用线性插补，利用两水文站已有1955-1976年资料得出三门峡与小浪底洪量相关图。（见图3-1、3-2）图3-1三门峡与小浪底五日洪量相关图108 华北水利水电大学毕业论文图3-2三门峡与小浪底12日洪量相关图再根据得出的相关公式计算出小浪底5日、12日对应该年份洪量，计算结果见下表表3-5。表3-5三门峡、小浪底历年洪量表（洪量单位：亿m3）年份三门峡小浪底洪峰5日洪量12日洪量45日洪量5日洪量12日洪量18433600075119 81.00126.0019191120023.8251.715324.3752.301920559020.0943.913120.6244.411921785024.4252.716024.9853.311922549015.3532.410815.8432.791923822020.0540.712720.5841.18192432208.718.256.89.1418.4419251070021.737.911822.2438.351926596014.2828.774.914.7629.05108 华北水利水电大学毕业论文1927452013.0527.692.213.5227.94192836507.1514.542.97.5814.701929850021.7538.710822.2939.161930534012.2224.172.812.6924.411931424014.1426.585.614.6226.831932802016.1229.978.316.6230.2719332200061.81101.822062.65102.921934800022.4841.612723.0242.0919351330025.0649.816025.6250.3819361200020.2936.811220.8237.2419371150031.496821032.1068.771938815029.8856.216030.4856.841939729021.8848.411622.4248.9619401060029.536420330.1364.721941522013.1326.284.913.6026.5319421770023.8641.610124.4142.091943969026.361.515226.8762.201944194519461080028.2450.214728.8350.781947194819491080042.1681.419942.8582.311950616018.337.594.118.8137.95108 华北水利水电大学毕业论文1951105002140.712121.5341.181952595017.2439.111617.7439.5619531210016.8330.899.517.3331.1819541390033.4260.116334.0560.781955696020.7244.813721.447.11956733019.343910919391957640021.6743.187.422431958879032.365.819033.664.619591190027.5856.61592656.71960608013.5228.294.814.226.61961792018.642.51342044.519624410016.7834.29517.9371963612019.5340.612719.141.919641340026.385618229.558.41965540014.5726.969.215.226.719661050021.7548.6138.222.448.919671600026.361.1193.525.458.81968675023.0650.9159.525.352.41969660013.3426.167.714.426.619701090022.6640.9104.423.542.819711130014.9434.1103.815.535.21972890010.4624.168.810.223.41973508018.1940.6116.518.139.81974704014.4927.579.314.726.6108 华北水利水电大学毕业论文1975591025.1448.4159.925.149.51976922036.973.3194.437.475.0其中1843为历史调查特大洪水，根据表3-4其5日和12日洪量数据为81、126。3.3频率计算求设计洪量3.3.1用矩法计算统计参数矩法计算公式：（3-1）（3-2）其中，为一般洪水，为特大洪水。根据上式（3-3）计算五日最大洪量的均值，得：（亿m3）用式（3-4）计算变差系数值，得：108 华北水利水电大学毕业论文3.3.2推求设计洪量(一)小浪底5日洪量计算洪水经验频率的估算：特大洪水加入系列后成为不连续系列，即由大到小排位序号不连续，其中一部分属于漏缺项位，其经验频率和统计参数计算与连续系列不同。这样，就要研究有特大洪水时的频率计算方法，称为特大洪水处理。考虑特大洪水时经验频率的计算基本上是采用将特大洪水的经验频率与一般洪水的经验频率分别计算的方法。设调查及实测（包括空位）的总年数为年，连续实测期为n年，共有次特大洪水，其中有次发生在实测期。使用独立样本法计算。此法是把包括历史洪水的长系列（年）和实测的短系列（年）看作是从总体中随机抽取的两个独立样本，各项洪峰值可在各自所在系列中排位。因为两个样本来自同一总体，符合同一概率分布，故适线时仍可把经验频率点据点绘在一起，共同适线。一般洪水的经验频率为（3-3）特大洪水的经验频率为（3-4）考虑特大洪水时统计参数的确定：考虑特大洪水时统计参数的确定仍采用配线法，本资料参数值的初估是用矩法进行的。假设系列中年的一般洪水的均值为、均方差为108 华北水利水电大学毕业论文，它们与除去特大洪水后的年总的一般洪水系列的均值、均方差相等，即（3-5）则可导出：（3-6）（3-7）式中———一般洪水；———特大洪水。频率曲线线型的选择：对于洪水等水文变量，目前还无法从理论上证明其服从何种分布，应该采用何种频率曲线线型描述其统计规律。为了使设计工作规范化，使各地设计洪水成果具有可比性和便于综合协调，世界上大多数国家都根据当地长期洪水系列经验点据拟合情况，选择一种能较好地拟合大多数系列的理论曲线。国际上关于线型的选用差别很大，常用的线型达20余种之多，包括极值I型和II型分布，广义极值分布（GEV），对数分布分布（L-N），皮尔逊III型分布（P-III）以及对数皮尔逊III型分布等。我国曾采用皮尔逊III型和克里斯基-曼开里型作为洪水特征的频率曲线线型，为了使设计工作规范化，自20世纪60年代以来，通过对我国洪水极值资料的验证，认为P-III型曲线能较好地拟合我国大多数河流的洪水系列，此后，我国一直采用皮尔逊III型曲线作为洪水频率计算的依据。但对于特殊情况，经分析研究，也可采用其他线型。推求设计洪量：I.小浪底5日设计洪量：108 华北水利水电大学毕业论文重现期经验频率计算：数据列入表3-6：表3-6小浪底5日洪量经验频率计算表经验频率计算表年份洪量序号大→小模比系数=/(X/n)-1(-1)²P=m/(n+1)*100%合计1140.36541140.36546.02030.01191924.4242.92.031.031.05903.64192020.6337.41.770.770.59455.45192125.0434.11.610.610.37507.27192215.8533.61.590.590.34949.09192320.6632.11.520.520.270410.9119249.1730.51.440.440.196512.73192522.2830.11.430.430.182114.55192614.8929.51.400.400.157616.36192713.51028.81.370.370.133418.1819287.61126.91.270.270.074220.00192922.312261.230.230.053421.82193012.71325.61.210.210.045523.64193114.61425.41.200.200.041125.45193216.61525.31.200.200.039227.27193423.01625.11.190.190.035629.09193525.61725.01.180.180.033430.91193620.81824.41.160.160.024332.73108 华北水利水电大学毕业论文193732.11924.41.150.150.023734.55193830.52023.51.110.110.012736.36193922.42123.01.090.090.008138.18194030.12222.41.060.060.003840.00194113.62322.41.060.060.003741.82194224.42422.31.060.060.003143.64194526.92522.21.050.050.002845.45194828.826221.040.040.001747.27194942.92721.51.020.020.000449.09195018.82821.41.010.010.000250.91195121.52920.80.99-0.010.000252.73195217.73020.60.98-0.020.000654.55195317.33120.60.97-0.030.000656.36195434.132200.95-0.050.002858.18195521.43319.10.90-0.100.009160.0019561934190.90-0.100.010161.821957223518.80.89-0.110.011963.64195833.63618.10.86-0.140.020465.451959263717.90.85-0.150.023267.27196014.23817.70.84-0.160.025669.091961203917.30.82-0.180.032270.91196217.94016.60.79-0.210.045472.73196319.14115.80.75-0.250.062574.55196429.54215.50.73-0.270.070876.36108 华北水利水电大学毕业论文196515.24315.20.72-0.280.078578.18196622.44414.80.70-0.300.090680.00196725.44514.70.70-0.300.092481.82196825.34614.60.69-0.310.094783.64196914.44714.40.68-0.320.101285.45197023.54814.20.67-0.330.107387.27197115.54913.60.64-0.360.126789.09197210.25013.50.64-0.360.129490.91197318.15112.70.60-0.400.159392.73197414.75210.20.48-0.520.267394.55197525.1539.10.43-0.570.321796.36197637.4547.60.36-0.640.411098.18实测特大值频率计算见表3-7表3-7实测特大值频率计算P(%)至P=50%处的水平距离XY0.11-3.0620.66810.23-2.8340.8962.65适线计算见表3-8表3-8适线计算计算值一二三108 华北水利水电大学毕业论文均值X=∑Xi/n435.0021.6321.63取值变差系数Cv0.340.350.49取值偏态系数Cs0.761.051.70取值表3-9P3理论曲线表频率%Kp=φp*Cv+1Xp=Kp*XKp=φp*Cv+1Xp=Kp*X0.013.1267.554.66100.880.12.6156.453.6779.40.22.4552.973.3873.210.332.3350.43.1668.290.52.2448.432.9764.212.0744.82.6757.8121.8940.92.3951.7251.6635.981.9542.19101.4731.771.6535.69201.2627.271.3328.77500.9420.420.8618.59750.7416.030.6413.87900.6113.230.5211.34950.5511.790.510.71990.469.860.4710.07小浪底5日洪量频率曲线图3-3108 华北水利水电大学毕业论文图3-3小浪底5日洪量频率曲线图经过多次调试，，==，由曲线得到：（二）小浪底12日洪量计算经验频率计算，数据列入表3-10表3-10小浪底12日洪量经验频率计算表年份洪量序号n大→小模比系数P=m/(n+1)*100%合计2281.2542281.2546.21540.01191952.3282.311.950.950.89953.64192044.413751.780.780.60125.45192153.31468.771.630.630.39437.27192232.79564.721.530.530.28319.09192341.18664.61.530.530.280010.91192418.44762.21.470.470.223112.73108 华北水利水电大学毕业论文192538.35860.781.440.440.192514.55192629.05958.81.390.390.153616.36192727.941058.41.380.380.146318.18192814.71156.841.350.350.119420.00192939.161256.71.340.340.117121.82193024.411353.311.260.260.068623.64193126.831452.41.240.240.057825.45193230.271552.31.240.240.056727.27193442.091650.781.200.200.040829.09193550.381750.381.190.190.037130.91193637.241849.51.170.170.029532.73193768.771948.961.160.160.025334.55193856.842048.91.160.160.024836.36193948.962147.11.110.110.013238.18194064.722244.51.050.050.002940.00194126.532344.411.050.050.002641.82194242.0924431.020.020.000343.64194562.22542.81.010.010.000245.45194850.782642.091.000.000.000047.27194982.312742.091.000.000.000049.09195037.952841.90.99-0.010.000150.91195141.182941.180.97-0.030.000652.73195239.563041.180.97-0.030.000654.55195331.183139.80.94-0.060.003356.36195460.783239.560.94-0.060.004058.18108 华北水利水电大学毕业论文195547.13339.160.93-0.070.005360.0019563934390.92-0.080.005961.821957433538.350.91-0.090.008563.64195864.63637.950.90-0.100.010365.45195956.73737.240.88-0.120.014067.27196026.638370.88-0.120.015469.09196144.53935.20.83-0.170.027870.911962374032.790.78-0.220.050172.73196341.94131.180.74-0.260.068674.55196458.44230.270.72-0.280.080376.36196526.74329.050.69-0.310.097678.18196648.94427.940.66-0.340.114780.00196758.84526.830.64-0.360.133181.82196852.44626.70.63-0.370.135483.64196926.64726.60.63-0.370.137185.45197042.84826.60.63-0.370.137187.27197135.24926.60.63-0.370.137189.09197223.45026.530.63-0.370.138490.91197339.85124.410.58-0.420.178292.73197426.65223.40.55-0.450.199094.55197549.55318.440.44-0.560.317596.361976755414.70.35-0.650.425198.18108 华北水利水电大学毕业论文表3-11适线计算表计算值一二三均值X=∑Xi/n435.0043.2043.20取值变差系数Cv0.340.330.395取值偏态系数Cs0.641.161.38取值表3-12P3理论曲线表频率%Kp=φp*Cv+1Xp=Kp*XKp=φp*Cv+1Xp=Kp*X0.012.96127.843.7159.70.12.49107.583129.640.22.35101.342.79120.610.332.2496.662.63113.670.52.1592.832.5108.1911.9986.162.2998.8721.8479.352.0789.3751.6269.981.7676.15101.4462.31.5366.07201.2554.051.2855.3500.9540.940.9139.38750.7632.80.7130.53108 华北水利水电大学毕业论文900.6327.060.5925.44950.5624.330.5423.2999-1.60.47-1.320.48108 华北水利水电大学毕业论文（3）小浪底5日洪量频率曲线图3-4图3-4小浪底5日洪量频率曲线经多次调试，，，设计洪量：3.4分析洪水地区组成，并求出设计洪水过程线3.4.1分析洪水地区组成上节中求出了小浪底千年一遇和万年一遇5日，及12日设计洪量，但资料中并未给出小浪底洪水过程线，所以无法得出典型洪水过程线。而是给了三小间典型流量过程，三门峡设计洪量，及三门峡千年一遇及万年一遇下泄流量。因此我们可以用小浪底设计洪量减去三门峡设计洪量得到三小间设计洪量。进而得出三小间千年一遇设计洪水过程线，再利用三门峡千年一遇下泄流量洪水过程线错时相加三小间千年一遇洪水过程线即可得到小浪底千年一遇设计洪水过程线。表3-13三门峡千年一遇及万年一遇下泄流量时段(4小时)01234567108 华北水利水电大学毕业论文泄量(m3/s)P=0.1%57106125654069557370778582008250P=0.01%57106258680773557903845290009317时段(4小时)89101112131415泄量(m3/s)P=0.1%83008350840084508500884291839525P=0.01%96339950102671058310900110171113311250时段(4小时)1617181920212223泄量(m3/s)P=0.1%986710208105501047510400103251025010175P=0.01%1136711485115111158511567115501153311517时段(4小时)2425262728293031泄量(m3/s)P=0.1%100009942978396259467930891509108P=0.01%1150011417113331125011166110831100010950时段(4小时)3233343536373839泄量(m3/s)P=0.1%96049025898389428900888388678850P=0.01%1090010850108001075010700106921068310675时段(4小时)4041424344454647泄量(m3/s)P=0.1%88308817880088678933900096079133P=0.01%1066710685106501077510900110251115011275时段(4小时)4849505152535455泄量(m3/s)P=0.1%920094339667990010133103671060010733P=0.01%1140011600118001200012206124001260012700时段(4小时)5657585960616263泄量(m3/s)P=0.1%1086711000111331126711400115331166711800P=0.01%1280012900130001310013200132921338313475时段(4小时)6465666768697071泄量(m3/s)P=0.1%1193312067122001219712193121901218712183P=0.01%1356713658138581380413815137801372513660108 华北水利水电大学毕业论文时段(4小时)72 泄量(m3/s)P=0.1%12180 P=0.01%13600 3.4.2三小间设计洪水过程线的求取根据上节中所求小浪底5日、12日设计洪量减去三门峡相应洪量得出三小间千年一遇设计洪量，计算过程见表3-14。表3-14单位：亿 小浪底千年一遇三门峡千年一遇三小间千年一遇5日79.4736.412日129.641209.641.典型洪水过程线的选取三小间典型流量过程，经审查，符合典型洪水过程线的要求，即可作为三小间典型洪水过程线。2.典型洪水过程线的放大首先，采用同频率放大法，需要对洪峰及不同洪量，进行不同频率放大。但资料中只求出了设计5日最大洪量及12日最大洪量。也就是说只能以这两个频率进行典型洪水过程线的放大。经过计算典型洪水中最大五日洪量是从0时段到30时段且5日洪量为=4.67亿，=6.14亿。最大5日的放大倍比：（3-8）式中----最大5日设计洪量108 华北水利水电大学毕业论文----典型洪水的最大5日洪量按式（3-4）放大后，可得到设计洪水过程中最大5日的部分。对于其他历时，对于12日洪水过程，其中除5日之外剩余7日按的洪量按放大，放大后的7日洪量与，恰好等于，即（3-9）所以最大，最大12日洪量中除最大5日外，其余7日的放大倍比为（3-10）按上式，首先计算出各时段的洪量放大倍比：表3-15同频率法设计洪水过程线计算典型洪水过程线放大倍比放大后流量(m³/s)修匀后流量(m³/s)时段流量（m³/s）01502.2/1.37330/20626813901.37534.3534.3232501.374452.54452.5321801.372986.62986.643501.37479.5479.55701.3795.995.9681901.3711220.311220.3788701.3712151.912151.9108 华北水利水电大学毕业论文837101.375082.75082.7911701.371602.91602.910601.3782.282.211201.3727.427.412201.3727.427.413201.3727.427.414201.3727.427.415201.3727.427.416101.3713.713.717101.3713.713.7186401.37876.8876.8197601.371041.21041.2204501.37616.5616.5213801.37520.6520.6223201.37438.4438.4233401.37465.8465.8243501.37479.5479.5252001.37274274261501.37205.5205.5271301.37178.1178.1281101.37150.7150.729801.37109.6109.6301301.37/2.2178/286232108 华北水利水电大学毕业论文311602.2352352321202.226426433902.219819834302.2666635702.215415436702.215415437302.2666638202.2444439502.2110110401202.2264264412102.2462462422202.2484484434402.2968968442602.2572572452302.2506506462102.2462462471502.2330330482502.2550550492502.2550550502502.2550550513502.2770770524202.2924924534102.2902902108 华北水利水电大学毕业论文544002.2880880553902.2858858563802.2836836573702.2814814583602.2792792593502.2770770603402.2748748613302.2726726623202.2704704633102.2682682643002.2660660652902.2638638662802.2616616672702.2594594682602.2572572692502.2550550702402.2528528712302.2506506722202.2484484108 华北水利水电大学毕业论文三小间千年一遇设计洪水过程线如图3-5：图3-5三小间千年一遇设计洪水过程线3.4.3小浪底设计洪水过程线小浪底洪水由三门峡水库下泄流量与三小间来水量组成，因此可用三门峡水库千年一遇下泄流量与三小间千年一遇设计流量洪水过程错时相加，得到小浪底千年一遇设计洪水过程线。由相关资料推算得到三门峡与小浪底应错时为2小时。计算过程见下表3-17。将各设计洪水过程线如下图3-7。108 华北水利水电大学毕业论文表3-17小浪底千年一遇设计洪水过程线计算表时段三小间流量（m3/s）三门峡流量（m3/s）小浪底流量（m3/s）026802681534.30534.324452.5571010162.532986.661259111.64479.565407019.5595.969557050.9611220.3737018590.3712151.9778519936.985082.7820013282.791602.982509852.91082.283008382.21127.483508377.41227.484008427.41327.484508477.41427.485008527.41527.488428869.41613.791839196.71713.795259538.718876.8986710743.8191041.21020811249.220616.51055011166.521520.61047510995.622438.41040010838.4108 华北水利水电大学毕业论文23465.81032510790.824479.51025010729.525274101751044926205.51000010205.527178.1994210120.128150.797839933.729109.696259734.630232946796993135293089660322649150941433198910893063466960496703515490259179361548983913737668942900838448900894439110888389934026488679131414628850931242484883093144396888179785445728800937245506886793734646289339395108 华北水利水电大学毕业论文47330900093304855096071015749550913396835055092009750517709433102035292496671059153902990010802548801013311013558581036711225568361060011436578141073311547587921086711659597701100011770607481113311881617261126711993627041140012104636821153312215646601166712327656381180012438666161193312549675941206712661685721220012772695501219712747705281219312721108 华北水利水电大学毕业论文71506121901269672484121871267173012183121837401218012180小浪底设计洪水过程线如图3-6108 华北水利水电大学毕业论文图3-6小浪底设计洪水过程线108 华北水利水电大学毕业论文第4章校核洪水过程线4.1审查资料4.1.1可靠性审查对流量资料的审查一般包括实测资料审查和调查资料审查。对流量资料的审查，重点放在以下几个方面：对流速仪测速的成果，应注意流速仪检定情况及施测时的工作条件；对于浮标法测速的的成果，应注意浮标系数的确定方法等。在流量资料整编方面应注意分析测验断面的水位流量关系曲线的变化规律，各种因素对它的影响及处理方法的合理性。另外，对流量结果应从上下游站的水量对比来分析结果的合理性。对调查流量资料的审查主要包括调查洪峰流量和调查枯水流量资料。对于调查洪水资料，重点是分析推求洪峰流量时依据的水位流量曲线高水延长部分是否合理以及各水力要素的确定是否可靠。本章所用资料已经过黄委会审核，此资料真实可靠，不存在问题。4.1.2一致性审查所谓样本资料的一致性，是指样本资料前后是否是在同一条件下产生。根据数理统计的基本原理，要求同一样本资料应在同一条件下产生，不能将不同性质，类型的资料选入同一样本。当样本资料系列的一致性受到破坏时，应把变化后的资料进行合理的修正，消除人类活动的影响，还原到工程建设前的统一基础上。4.1.3代表性审查资料由三门峡和小浪底两项长系列的参证资料对比分析推论。实测短系列的统计参数与参证系列的统计参数接近，此实测系列具有较好的代表性。黄河三门峡至花园口以陕县（以下称三门峡）水文站观测资料最长，自1919年以来洪水资料较为完整；其次为伊洛河黑石站及沁河小董站，自1934年开始观测至今，其中1938-1948年缺测；花园口站1949年设站观测至今；小浪底站1955年设站至今；在其上30公里有八里胡同站,1951年--1967年有观测资料。108 华北水利水电大学毕业论文相关资料如下：1.小浪底坝址1951-1976历年最大洪量。见表4-1，其中1951-1954年采用八里胡同站资料，并做了修正，1955-1959年自己查水文年鉴，并进行洪量计算得到。三门峡（即陕县）水文站1919-1976年历年最大洪峰洪量见表4-1。2.三小间（三门峡至小浪底区间）典型流量过程见表4-2。3.三门峡设计洪量见表4-3。4.特大洪水资料见表4-4：1843年洪水是三门峡以上来水为主造成的一次特大洪水，经1976和1979年两次分析、调查、推算其洪量情况见表4-4。调查考证到1099年。表4-1三门峡、小浪底历年洪量（洪量单位：亿m3）年份三门峡小浪底洪峰5日洪量12日洪量45日洪量5日洪量12日洪量18433600075119 19191120023.8251.7153 1920559020.0943.9131 1921785024.4252.7160 1922549015.3532.4108 1923822020.0540.7127 192432208.718.256.8 19251070021.737.9118 1926596014.2828.774.9 1927452013.0527.692.2 192836507.1514.542.9 1929850021.7538.7108 1930534012.2224.172.8 108 华北水利水电大学毕业论文1931424014.1426.585.6 1932802016.1229.978.3 19332200061.81101.8220 1934800022.4841.6127 19351330025.0649.8160 19361200020.2936.8112 19371150031.4968210 1938815029.8856.2160 1939729021.8848.4116 19401060029.5364203 1941522013.1326.284.9 19421770023.8641.6101 1943969026.361.5152 1944 1945 19461080028.2450.2147 1947 1948 19491080042.1681.4199 1950616018.337.594.1 1951105002140.7121 1952595017.2439.1116 19531210016.8330.899.5 19541390033.4260.1163 108 华北水利水电大学毕业论文1955696020.7244.813721.447.11956733019.343910919391957640021.6743.187.422431958879032.365.819033.664.619591190027.5856.61592656.71960608013.5228.294.814.226.61961792018.642.51342044.519624410016.7834.29517.9371963612019.5340.612719.141.919641340026.385618229.558.41965540014.5726.969.215.226.719661050021.7548.6138.222.448.919671600026.361.1193.525.458.81968675023.0650.9159.525.352.41969660013.3426.167.714.426.619701090022.6640.9104.423.542.819711130014.9434.1103.815.535.21972890010.4624.168.810.223.41973508018.1940.6116.518.139.81974704014.4927.579.314.726.61975591025.1448.4159.925.149.51976922036.973.3194.437.475表4-2三小间典型流量过程108 华北水利水电大学毕业论文时段(4小时)0123456789流量(m3/s)15039032502180350708190887037101170时段(4小时)10111213141516171819流量(m3/s)6020202020201010640760时段(4小时)20212223242526272829流量(m3/s)45038032034035020015013011080时段(4小时)30313233343536373839流量(m3/s)13016012090307070302050时段(4小时)40414243444546474849流量(m3/s)120210220440260230210150250250时段(4小时)50515253565556575859流量(m3/s)250350420410400390380370360350时段(4小时)60616263646566676869流量(m3/s)340330320310300290280270260250时段(4小时)707172 流量(m3/s)240230220 表4-3三门峡设计洪量频率PP=0.1%P=0.01%5日洪量(亿m3)739412日洪量(亿m3)120150表4-4特大洪水资料（单位：洪峰m3/s；洪量：亿m3） 洪峰流量五日洪量十二日洪量重现期三门峡3600075119600-1000108 华北水利水电大学毕业论文小浪底3500081126600-1000花园口3300090136600以上资料均是经过黄委会审核，具有相当高的可靠性与准确性。并且部分数据已经已经经过还原计算，具有地区一致性。通过历史资料调查，得到部分特大洪水这也增加了资料的代表性。4.2用相关分析法插补延长资料已知三门峡1843-1976年洪峰、洪量资料其中1944、1945、1947、1948年缺测。小浪底1955-1976年最大五日、十二日资料。然后，用相关分析法插补延长小浪底洪量资料。由于三门峡、小浪底是黄河主河道的两个重要观测站且小浪底位于三门峡下游相间隔130公里的相邻观测站。因此，两站具有较高的相似性，可将三门峡作为参照站插补延长小浪底洪量。由于三门峡、小浪底是相邻上下游的两个水文站，资料具有较高线性关系。所以考虑用线性插补，利用两水文站已有1955-1976年资料得出三门峡与小浪底洪量相关图。（见图4-1、4-2）108 华北水利水电大学毕业论文图4-1三门峡与小浪底五日洪量相关图图4-2三门峡与小浪底12日洪量相关图再根据得出的相关公式计算出小浪底5日、12日对应该年份洪量，计算结果见下表表4-5：表4-5三门峡、小浪底历年洪量表（洪量单位：亿m3）年份三门峡小浪底洪峰5日洪量12日洪量45日洪量5日洪量12日洪量1843360007511981.00126.0019191120023.8251.715324.3752.301920559020.0943.913120.6244.411921785024.4252.716024.9853.311922549015.3532.410815.8432.791923822020.0540.712720.5841.18108 华北水利水电大学毕业论文192432208.718.256.89.1418.4419251070021.737.911822.2438.351926596014.2828.774.914.7629.051927452013.0527.692.213.5227.94192836507.1514.542.97.5814.701929850021.7538.710822.2939.161930534012.2224.172.812.6924.411931424014.1426.585.614.6226.831932802016.1229.978.316.6230.2719332200061.81101.822062.65102.921934800022.4841.612723.0242.0919351330025.0649.816025.6250.3819361200020.2936.811220.8237.2419371150031.496821032.1068.771938815029.8856.216030.4856.841939729021.8848.411622.4248.9619401060029.536420330.1364.721941522013.1326.284.913.6026.5319421770023.8641.610124.4142.091943969026.361.515226.8762.201944194519461080028.2450.214728.8350.781947108 华北水利水电大学毕业论文194819491080042.1681.419942.8582.311950616018.337.594.118.8137.951951105002140.712121.5341.181952595017.2439.111617.7439.5619531210016.8330.899.517.3331.1819541390033.4260.116334.0560.781955696020.7244.813721.447.11956733019.343910919391957640021.6743.187.422431958879032.365.819033.664.619591190027.5856.61592656.71960608013.5228.294.814.226.61961792018.642.51342044.519624410016.7834.29517.9371963612019.5340.612719.141.919641340026.385618229.558.41965540014.5726.969.215.226.719661050021.7548.6138.222.448.919671600026.361.1193.525.458.81968675023.0650.9159.525.352.41969660013.3426.167.714.426.619701090022.6640.9104.423.542.819711130014.9434.1103.815.535.2108 华北水利水电大学毕业论文1972890010.4624.168.810.223.41973508018.1940.6116.518.139.81974704014.4927.579.314.726.61975591025.1448.4159.925.149.51976922036.973.3194.437.475.0其中1843为历史调查特大洪水，根据表3-4其5日和12日洪量数据为81、126。4.3频率计算求设计洪量4.3.1用矩法计算统计参数同3.3.1，计算可得12日洪量平均值及变差系数：（亿m3）4.3.2推求设计洪量根据第3章3.3.2的适线法，同理可求出小浪底5日万年一遇洪量：小浪底12日万年一遇洪量：4.4校核洪水过程线4.4.1分析洪水地区组成108 华北水利水电大学毕业论文前面中求出了小浪底万年一遇5日，及12日设计洪量，但资料中并未给出小浪底洪水过程线，所以无法得出典型洪水过程线。而是给了三小间典型流量过程，三门峡设计洪量，及三门峡万年一遇下泄流量。因此我们可以用小浪底设计洪量减去三门峡设计洪量得到三小间设计洪量。进而得出三小间万年一遇设计洪水过程线，再利用三门峡万年一遇下泄流量洪水过程线错时相加三小间万年一遇洪水过程线即可得到小浪底万年一遇设计洪水过程线。表4-6三门峡千年一遇及万年一遇下泄流量时段(4小时)01234567泄量(m3/s)P=0.1%57106125654069557370778582008250P=0.01%57106258680773557903845290009317时段(4小时)89101112131415泄量(m3/s)P=0.1%83008350840084508500884291839525P=0.01%96339950102671058310900110171113311250时段(4小时)1617181920212223泄量(m3/s)P=0.1%986710208105501047510400103251025010175P=0.01%1136711485115111158511567115501153311517时段(4小时)2425262728293031泄量(m3/s)P=0.1%100009942978396259467930891509108P=0.01%1150011417113331125011166110831100010950时段(4小时)3233343536373839泄量(m3/s)P=0.1%96049025898389428900888388678850P=0.01%1090010850108001075010700106921068310675时段(4小时)4041424344454647泄量(m3/s)P=0.1%88308817880088678933900096079133P=0.01%1066710685106501077510900110251115011275时段(4小时)4849505152535455泄量(m3/s)P=0.1%920094339667990010133103671060010733P=0.01%1140011600118001200012206124001260012700时段(4小时)5657585960616263108 华北水利水电大学毕业论文泄量(m3/s)P=0.1%1086711000111331126711400115331166711800P=0.01%1280012900130001310013200132921338313475时段(4小时)6465666768697071泄量(m3/s)P=0.1%1193312067122001219712193121901218712183P=0.01%1356713658138581380413815137801372513660时段(4小时)72泄量(m3/s)P=0.1%12180P=0.01%136004.4.2三小间校核洪水过程线的求取根据上节中所求小浪底5日、12日设计洪量减去三门峡相应洪量得出三小间万年一遇设计洪量，计算过程见表4-7。表4-7单位：亿小浪底万年一遇三门峡万年一遇三小间万年一遇5日100.88946.8812日159.701509.71.典型洪水过程线的选取三小间典型流量过程，经审查，符合典型洪水过程线的要求，即可作为三小间典型洪水过程线。2.典型洪水过程线的放大首先，采用同频率放大法，需要对洪峰及不同洪量，进行不同频率放大。但资料中只求出了设计5日最大洪量及12日最大洪量。也就是说只能以这两个频率进行典型洪水过程线的放大。经过计算典型洪水中最大五日洪量是从0时段到30时段且5日洪量为=4.67亿，=6.14亿。108 华北水利水电大学毕业论文最大5日的放大倍比：（4-1）式中----最大5日设计洪量----典型洪水的最大5日洪量按式（3-4）放大后，可得到设计洪水过程中最大5日的部分。对于其他历时，对于12日洪水过程，其中除5日之外剩余7日按的洪量按放大，放大后的7日洪量与，恰好等于，即（4-2）所以最大，最大12日洪量中除最大5日外，其余7日的放大倍比为（4-3）按上式，首先计算出各时段的洪量放大倍比：同频率法设计洪水过程线计算表4-8典型洪水过程线放大倍比放大后流量(m³/s)修匀后流量（m³/s）时段流量（m³/s）01501.92/1.47288/22125513901.47573.3573.3232501.474777.54777.5321801.473204.63204.6108 华北水利水电大学毕业论文43501.47514.5514.55701.47102.9102.9681901.4712039.312039.3788701.4713038.913038.9837101.475453.75453.7911701.471719.91719.910601.4788.288.211201.4729.429.412201.4729.429.413201.4729.429.414201.4729.429.415201.4729.429.416101.4714.714.717101.4714.714.7186401.47940.8940.8197601.471117.21117.2204501.47661.5661.5213801.47558.6558.6223201.47470.4470.4233401.47499.8499.8243501.47514.5514.5252001.47294294261501.47220.5220.5271301.47191.1191.1108 华北水利水电大学毕业论文281101.47161.7161.729801.47117.6117.6301301.47/1.92191/259.6221311601.92307.2307.2321201.92230.4230.433901.92172.8172.834301.9257.657.635701.92134.4134.436701.92134.4134.437301.9257.657.638201.9238.438.439501.929696401201.92230.4230.4412101.92403.2403.2422201.92422.4422.4434401.92844.8844.8442601.92499.2499.2452301.92441.6441.6462101.92403.2403.2471501.92288288482501.92480480492501.92480480502501.92480480513501.92672672108 华北水利水电大学毕业论文524201.92806.4806.4534101.92787.2787.2544001.92768768553901.92748.8748.8563801.92729.6729.6573701.92710.4710.4583601.92691.2691.2593501.92672672603401.92652.8652.8613301.92633.6633.6623201.92614.4614.4633101.92595.2595.2643001.92576576652901.92556.8556.8662801.92537.6537.6672701.92518.4518.4682601.92499.2499.2692501.92480480702401.92460.8460.8712301.92441.6441.6722201.92422.4422.4三小间万年一遇校核洪水过程线如图4-3：108 华北水利水电大学毕业论文图4-3三小间万年一遇校核洪水过程线4.4.3小浪底校核洪水过程线的求取小浪底洪水由三门峡水库下泄流量与三小间来水量组成，因此可用三门峡水库万年一遇下泄流量与三小间万年一遇设计流量洪水过程错时相加，得到小浪底万年一遇设计洪水过程线。由相关资料推算得到三门峡与小浪底应错时为2小时。计算过程见下表4-9。将各设计洪水过程线如下图4-4。表4-9小浪底万年一遇校核洪水过程线计算表时段三小间流量（m3/s）三门峡流量（m3/s）小浪底流量（m3/s）025502551573.30573.324777.5571010487.533204.662589462.64514.568077321.5108 华北水利水电大学毕业论文5102.973557457.9612039.3790319942.3713038.9845221490.985453.7900014453.791719.9931711036.91088.296339721.21129.499509979.41229.41026710296.41329.41058310612.41429.41090010929.41529.41101711046.41614.71113311147.71714.71125011264.718940.81136712307.8191117.21148512602.220661.51151112172.521558.61158512143.622470.41156712037.423499.81155012049.824514.51153312047.525294115171181126220.51150011720.527191.11141711608.128161.71133311494.7108 华北水利水电大学毕业论文29117.61125011367.630221111661138731307.21108311390.232230.41100011230.433172.81095011122.83457.61090010957.635134.41085010984.436134.41080010934.43757.61075010807.63838.41070010738.43996106921078840230.41068310913.441403.21067511078.242422.41066711089.443844.81068511529.844499.21065011149.245441.61077511216.646403.21090011303.247288110251131348480111501163049480112751175550480114001188051672116001227252806.41180012606.4108 华北水利水电大学毕业论文53787.21200012787.254768122061297455748.81240013148.856729.61260013329.657710.41270013410.458691.21280013491.259672129001357260652.81300013652.861633.61310013733.662614.41320013814.463595.21329213887.264576133831395965556.81347514031.866537.61356714104.667518.41365814176.468499.21385814357.269480138041428470460.81381514275.871441.61378014221.672422.41372514147.473013660136607401360013600108 华北水利水电大学毕业论文小浪底校核洪水过程线如图4-4：图4-4小浪底校核洪水过程线108 华北水利水电大学毕业论文第5章调洪演算5.1已知资料（1），，，（2）花园口的安全泄量为22000m3/s（保堤安全）。（3）山东段的安全泄量为10000m3/s（保堤安全）。（4）东平湖蓄洪库容20亿m3。（5）保滩调节库容13.9亿m3，保滩要求花园口泄量≤6000m3/s。（6）防洪库容24.5亿m3，（下游防洪标准1%）。下游防洪要求花园口安全泄量≤10000m3/s。5.2调洪要求（1）时（此时应满足保滩要求），（2）时（此时保滩遭到破坏，但仍应满足下游防洪要求），（3）时（此时下游防洪遭到破坏），应敞泄。（此时动用东平湖，即花园口超过10000m3/s的水流入东平湖）（4）东平湖蓄洪量W＞20亿m3时108 华北水利水电大学毕业论文。注意：无论何时，花园口的泄量不能超过22000m3/s，山东段的泄量不能超过10000m3/s。5.3调洪计算根据国务院（1976）41号文件和两省一部《关于防御黄河下游特大洪水意见的报告》。黄河下游防洪采取“上拦下排，两岸分滞”的方针。根据下游防洪体系的总体规划安排，结合小浪底水库工程本身的具体条件，统筹考虑，拟定了水库的防洪任务和运用方式。小浪底水库的任务既要防御特大洪水，又要适当减少三门峡的蓄洪机遇，有利地减轻三门峡库区淤积。对普通洪水，还要按照下游保滩或淤滩的要求，结合上游来水来沙条件，相机运用。洪水过后，小浪底水库要适当控制排沙，避免小水带大沙危害下游河道，影响排洪能力。花园口的安全泄量为22000秒立米。经研究比较，初步拟定小浪底水库在干支流水库与分洪区联合运用中的具体运用方式如下：水库的泄洪方式，系根据防洪任务的要求和山路平、五龙口、小浪底、白马寺、龙门镇五站预报花园口洪水量的大小来确定。五站预报花园口洪水流量的有效预见期为八小时。水库控制运用考虑了保滩要求情况。1．当水库蓄洪量未达到13.9亿立米（五年一遇洪水保滩标准的蓄洪量）时，五站预报花园口的流量小于6000秒立米，按入库流量泄洪；预报花园口流量大于6000秒立米，小浪底泄量与小花区间来洪流量凑花园口6000秒立米（按此运用方式泄洪，简称小浪底凑泄花园口6000秒立米），可满足保滩条件。108 华北水利水电大学毕业论文2．当水库蓄洪量达到13.9亿立米，且有增大趋势，允许小浪底水库加大泄洪流量，原则上按凑泄花园口10000秒立米运用，如入库流量等于凑泄流量，按入库流量泄洪（有利于减少滩区淹没）；入库流量大于凑泄流量，按凑泄花园口10000秒立米运用，水库的蓄洪量继续增加，根据蓄洪量确定水库泄洪方式，分两种情况：（1）水库拦蓄本次洪水的最大蓄洪量未超过24.5亿立米（三门峡百年一遇洪水小浪底水库的相应蓄洪量），按凑泄花园口10000秒立米运用。（2）水库蓄洪量达到24.5亿立米，且有增大趋势，为了减轻小浪底蓄洪负担（预留库容为拦蓄特大洪水），东平湖须投入分洪运用，允许小浪底加大泄量，如入库流量小于水库的泄洪能力，控制蓄洪量24.5亿立米，泄量等于入库流量；入库流量大于水库泄洪能力，按敞洪运用。如预报花园口大于10000亿立米的洪量达20亿立米，小浪底水库须立即改变泄洪方式，仍按凑泄花园口10000秒立米运用。将以上内容简化为以下公式：注：——小浪底入库流量；——小花间来水流量；q——小浪底下泄流量；——凑泄流量；——敞泄时下泄能力；——东平湖蓄洪量。（1）≤13.9亿m3时=6000－若q凑≤0，则q=0若>0Q入≥时，q=Q入＜时，q=（2）13.9亿m3＜≤24.5亿m3时108 华北水利水电大学毕业论文若，则q=0若时，时，（3）＞24.5亿m3，≤20亿m3时若Q入＜q能力时，时，若Q入≥q能力时，时，（4）时若，则q=0若q凑＞0时，时，千年一遇调洪计算见下表5-1表5-1千年一遇调洪计算表时段小浪底入库流量（m3/s）小花间来水流量（m3/s）小浪底下泄流量（m3/s）凑泄流量（m3/s）花园口（m3/s）△V(亿m3)库容（亿m3）水位(m)东平湖蓄洪量W东蓄00250057502500.0000.118230.00.0010484055164840.0000.118230.00.0022681202268479814700.0000.118230.00.003534.31363534.346371897.30.0000.118230.00.00410162.510654935493560000.7530.118230.00.00108 华北水利水电大学毕业论文59111.69685032503260000.5870.871234.90.0067019.55895411541160000.2321.458237.10.0077050.92985702570260000.1941.690237.90.00818590.3815919591960001.8251.884238.60.00919936.914524548454860002.2163.709244.50.001013282.730003000300060001.4815.925250.40.00119852.9629137093709100000.8857.405253.60.00128382.2306569356935100000.2088.290255.20.00138377.4572642744274100000.5918.499255.60.00148427.4854914511451100001.0059.089256.60.00158477.4850114991499100001.00510.094258.10.00168527.4736326372637100000.84811.099259.40.00178869.4649235083508100000.77211.947260.40.00189196.7562943714371100000.69512.719261.30.00199538.7532346774677100000.70013.414261.90.002010743.8528347174717100000.86814.114262.50.002111249.2545245484548100000.96514.982263.20.002211166.5507311166.5492716239.50.00015.947263.90.902310995.6544410995.6455616439.60.00015.947263.91.832410838.4484710838.4515315685.40.00015.947263.92.642510790.8466210790.8533815452.80.00015.947263.93.432610729.5511310729.5488715842.50.00015.947263.94.2727104494412104495588148610.00015.947263.94.97108 华北水利水电大学毕业论文2810205.5367810205.5632213883.50.00015.947263.95.532910120.1347810120.1652213598.10.00015.947263.96.05309933.732189933.7678213151.70.00015.947263.96.50319734.629689734.6703212702.60.00015.947263.96.89329699233196997669120300.00015.947263.97.18339660206596607935117250.00015.947263.97.43349414184794148153112610.00015.947263.97.61359306198493068016112900.00015.947263.97.80369670113796708863108070.00015.947263.97.9237917987191799129100500.00015.947263.97.92389137101691378984101530.00015.947263.97.943990089609008904099680.00015.947263.97.944089446138944938795570.00015.947263.97.884189934938993950794860.00015.947263.97.804291315659131943596960.00015.947263.97.7643931271893129282100300.00015.947263.97.7644931472693149274100400.00015.947263.97.7745978559797859403103820.00015.947263.97.8246937271093729290100820.00015.947263.97.84479373101693738984103890.00015.947263.97.8948939596893959032103630.00015.947263.97.9449933071893309282100480.00015.947263.97.955010157823101579177109800.00015.947263.98.09108 华北水利水电大学毕业论文51968380796839193104900.00015.947263.98.1652975055697509444103060.00015.947263.98.215310203581102039419107840.00015.947263.98.325410591629105919371112200.00015.947263.98.505510802782108029218115840.00015.947263.98.725611013823110139177118360.00015.947263.98.995711225782112259218120070.00015.947263.99.285811436766114369234122020.00015.947263.99.595911547686115479314122330.00015.947263.99.926011659677116599323123360.00015.947263.910.256111770798117709202125680.00015.947263.910.6262118811436118818564133170.00015.947263.911.1063119932218119937782142110.00015.947263.911.7164121042661120007339146610.01515.947263.912.3865122153323120006677153230.03115.962263.913.1466123272976120007024149760.04715.993263.913.8667124382629120007371146290.06316.040264.014.5368125492250120007750142500.07916.103264.015.1469126611968120008032139680.09516.182264.115.7170127721984120008016139840.11116.277264.116.2871127471895120008105138950.10816.389264.216.8472127211645120008355136450.10416.496264.217.37731269693290689068100000.52216.600264.320.00108 华北水利水电大学毕业论文741267193290689068100000.51917.122264.6751218393290689068100000.44917.641264.9761218079892029202100000.42918.090265.177670093306700.00018.519265.3图5-1万年一遇调洪计算见表5-2108 华北水利水电大学毕业论文表5-2万年一遇调洪计算表时段小浪底入库流量（m3/s）小花间来水流量（m3/s）小浪底下泄流量（m3/s）凑泄流量（m3/s）花园口（m3/s）△V(亿m3)库容（亿m3）水位(m)东平湖蓄洪量W东蓄00290057102900.0000.118230.00.0010561054395610.0000.118230.00.0022551394255460616490.0000.118230.00.003573.31581573.344192154.30.0000.118230.00.00410487.512354765476560000.8240.118230.00.0059462.611234877487760000.6600.942235.10.0067321.56835317531760000.2891.602237.60.0077457.93465654565460000.2601.891238.70.00819942.3945906590660002.0212.151239.60.00921490.916844316431660002.4734.172245.90.001014453.734802520252060001.7186.645252.00.001111036.9729727032703100001.2008.364255.30.00129721.2355564456445100000.4729.564257.30.00139979.4664233583358100000.95310.035258.00.001410296.499168484100001.47110.989259.30.001510612.49860140140100001.50812.460261.00.001610929.4854114591459100001.36413.968262.40.001711046.4753124692469100001.23515.331263.50.001811147.7653034703470100001.10616.566264.30.001911264.7617438263826100001.07117.672264.90.002012307.8612838723872100001.21518.743265.40.002112602.2632436763676100001.28519.958265.90.00108 华北水利水电大学毕业论文2212172.55884120004116178840.02521.243266.41.142312143.66315120003685183150.02121.268266.42.332412037.45622120004378176220.00521.289266.43.432512049.85407120004593174070.00721.294266.44.502612047.55931120004069179310.00721.301266.45.6427118115117118114883169280.00021.308266.46.642811720.5426611720.5573415986.50.00021.308266.47.502911608.1403211608.1596815640.10.00021.308266.48.313011494.7373311494.7626715227.70.00021.308266.49.063111367.6344311367.6655714810.60.00021.308266.49.7632113872704113877296140910.00021.308266.410.353311390.2239511390.2760513785.20.00021.308266.410.893411230.4214211230.4785813372.40.00021.308266.411.383511122.8230111122.8769913423.80.00021.308266.411.873610957.6131910957.6868112276.60.00021.308266.412.203710984.4101010984.4899011994.40.00021.308266.412.483810934.4117910934.4882112113.40.00021.308266.412.793910807.6111310807.6888711920.60.00021.308266.413.074010738.471110738.4928911449.40.00021.308266.413.274110788571107889429113590.00021.308266.413.474210913.465510913.4934511568.40.00021.308266.413.704311078.283311078.2916711911.20.00021.308266.413.974411089.484211089.4915811931.40.00021.308266.414.25108 华北水利水电大学毕业论文4511529.869211529.8930812221.80.00021.308266.414.574611149.282311149.2917711972.20.00021.308266.414.854711216.6117911216.6882112395.60.00021.308266.415.204811303.2112311303.2887712426.20.00021.308266.415.554911313833113139167121460.00021.308266.415.865011630954116309046125840.00021.308266.416.235111755936117559064126910.00021.308266.416.625211880645118809355125250.00021.308266.416.985312272674120009326126740.03921.308266.417.365412606.4730120009270127300.08721.347266.417.765512787.2937120009063129370.11321.435266.518.185612974954120009046129540.14021.548266.518.615713148.8907120009093129070.16521.688266.619.025813329.6889120009111128890.19121.854266.619.445913410.4795120009205127950.20322.045266.719.846013491.2786120009214127860.21522.248266.720.246113572926120009074129260.22622.463266.820.676213652.81665120008335136650.23822.689266.921.196313733.62573120007427145730.25022.927266.921.856413814.43087120006913150870.26123.177267.022.586513887.23854120006146158540.27223.438267.123.4366139593452120006548154520.28223.710267.224.216714031.83050120006950150500.29323.992267.324.94108 华北水利水电大学毕业论文6814104.62610120007390146100.30324.285267.325.606914176.42283120007717142830.31324.588267.426.227014357.22301120007699143010.33924.901267.526.8471142842198120007802141980.32925.241267.627.447214275.81908120008092139080.32825.570267.728.017314221.6170782938293100000.85425.897267.820.007414147.4152284788478100000.81626.751268.17513660134786538653100000.72127.567268.37613600113188698869100000.68128.288268.577959090419590.00028.970268.8图5-2108 华北水利水电大学毕业论文因此，得到设计洪水位为265.3m，校核洪水位为268.8m。5.4坝顶高程确定由上文计算及资料可知小浪底水库大坝工程等级为1级，大坝为土石坝沥青混凝土护坡。正常蓄水位为275m，设计洪水位为千年一遇265.3m，校核洪水为千年一遇268.8m。依据《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)，坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，其数值按以下4种工况计算，取最大值。工况一：设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高;工况二：正常蓄水位加正常运用情况的坝顶超高;工况三：校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高;工况四：正常蓄水位加非常运用情况的坝顶超高，再加地震安全加高。坝顶超高由下式确定:=++(5-1)式中为坝顶超高，m；为最大波浪在坝坡上的爬高，m；为最大风壅水面高度，m；安全加高，m。（1）波浪的平均波高和平均波周期的计算。水域平均水深，由于资料限制取水域平均水深等于坝前水深。坝前水深等于水位减去库底高程，库底高程为131m。计算过程如下表表1。表1项目正常蓄水位（m）设计洪水位（m）校核洪水位（m）水位（m）275265.3268.8平均水深（m）144134.3137.8108 华北水利水电大学毕业论文（2）波浪的平均波高和平均波周期的计算。依据《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)附录A，波浪的平均波高和平均波周期宜采用莆田试验站公式计算:(5-2)式中；为平均波高，m；为平均波周期，s；为计算风速，m/s；为风区长度，m；为水域平均水深，m。小浪底库区最大平均风速，根据资料为小浪底5年一遇约为14m/s，依据《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)，非常运用条件下采用多年平均最大风速，故工况三、工况四计算风速14m/s；正常运用条件下的1级、2级坝，采用多年平均最大风速的1.5～2.0倍，故工况一、工况二采用最大风速的2倍，取28m/s。依据《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)，A.1.3沿风向有局部缩窄且缩窄处的宽度B小于12倍，可采用5B计算。小浪底平均水面宽度按1000m计算，则风区长度为5000m。计算结果见表2。表2平均波高与平均波周期计算表计算工况计算风速（m/s）风区长度(m)平均水深(m)平均波高(m)平均波周期(s)108 华北水利水电大学毕业论文工况一285000134.30.9224.3工况二2850001440.9224.3工况三145000137.80.4282.9工况四1450001440.4282.9（1）平均波长的计算。依据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）附录A，平均波长可按下式计算：（5-3）由于，坝前波浪为深水波，公式又可简化为：（5-4）式中:为平均波长,m;为坝迎水面前水深,m。计算结果见表3。表3平均波长计算成果表计算工况工况一工况二工况三工况四(m)28.3628.3613.1613.17（2）风壅水面高度计算。依据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）附录A,风壅水面高度可按下式计算:（5-5）式中：为计算点的风壅水面高度，m；为综合摩阻系数，取3.6×10-6；为计算风向与坝轴线法线的夹角(°)。库区范围内最大风速一般在16m/s～18m/s108 华北水利水电大学毕业论文之间。风向与坝轴线法线方向基本平行，故取为0°。计算结果见表4表4风壅水面高度计算成果表计算工况工况一工况二工况三工况四(m)0.29690.27690.01810.0173（5）波浪爬高计算。依据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）附录A，平均波浪爬高可按下式计算：(5-6)式中：—为斜坡糙率和渗透的综合性系数，小浪底为沥青混凝土，根据规范A.1.12—1采用1；—是与水深和风速有关的系数，根据规范A.1.12—2采用1；—为坡度系数,土石坝坡度1：3则m为3；—为平均波长。设计波浪爬高值应根据工程等级确定，本工程大坝等级为1级，则采用累积频率为1%的波浪爬高。由《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）附录A表A.1.13<0.1查得=2.23，=计算结果见表5。表5波浪爬高计算成果表计算工况工况一工况二工况三工况四(m)1.621.620.750.75(m)3.613.611.671.67（5）坝顶高程计算。依据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）108 华北水利水电大学毕业论文，表5.3.1安全加高值表，安全加高A在工况一、工况二取1.5m；工况三、工况四取0.7m。小浪底水库坝址区的基本烈度为7度，设防烈度为8度，依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），土石坝顶部超高应另计入地震涌浪高度0.5m～1.5m。此处初步选取1m。计算过程见表6表6坝顶高程计算成果表计算工况水库静水位（m）波浪爬高（m）风雍加高（m）安全加高（m）地震涌浪加高（m）防浪墙顶高程（m）工况一265.33.610.29691.50270.7工况二2753.610.27691.50280.38工况三268.81.670.01810.70271.2工况四2751.670.01730.71277.4根据坝顶高程计算成果，4种计算情况取大值，取以上最大值280.38m。考虑计算过程中地震引起浪高很难预测，及蓄水后古滑坡滑动引起的涌浪对坝高的影响。所以取大顶高程282m。108 华北水利水电大学毕业论文108 华北水利水电大学毕业论文参考文献[1]徐冬梅.刘晓民.水文水利计算.郑州：黄河水利出版社，2013.5[2]叶守泽.詹道江.工程水文学（第三版）.北京：中国水利水电出版社，2003[3]闫智云.孙东峰.曹华东等.小浪底水库水位分析.西安：中国西部科技，2011年08月（中旬）第10卷第23期总第256期[4]蔡彬.黄河防总办公室部署小浪底水库运用安全和防凌调度，黄河报，2011年12月17日第001版[5]刘昌明.陈志凯.中国水资源现状评价和供需发展趋势分析.北京：中国水利水电出版社，2001[6]中华人民共和国行业标准.水利工程水利计算规范（SL104一95）[7]叶秉如.水利计算及水资源规划.北京：水利电力出版社，1995[8]左其亭.窦名.水资源规划与管理.北京：中国水利水电出版社，2005[9]曹型荣.城市水资源的调查利用和预测.北京：中国环境科学出版社，1998[10]陈慧源.万俊.水资源开发利用.武汉：武汉大学出版社，2000[11]吴季松.现代水资源概论.北京：中国水利水电出版社，2002[12]左其亭.陈曦.面向可持续发展的水资源规划与管理；北京：中国水利水电出版社，2003[13]左其亭.王中跟.现代水文学.郑州：黄河水利出版社，2002108 华北水利水电大学毕业论文108 华北水利水电大学毕业论文致谢经过半年的忙碌和学习，本次毕业论文已经接近尾声，作为一个本科生的毕业论文，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的导师徐冬梅老师。徐冬梅老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料，开题报告的确定和修改，中期检查，后期修改，等整个过程中都给予了我悉心的指导。起初，我的论文瑕疵较多，但是徐老师仍然细心地纠正文中的错误。除了敬佩徐老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。其次要感谢和我一起作毕业论文的同组同学，他们在本次毕业论文中给与了我许多帮助，很多问题是请教他们后才学会的。并且互相学习，共同合作，把难点一一化解，让我的合作意识得到很大进步。然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下坚实的基础知识；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业论文才会顺利完成。最后感谢水利学院和我的母校—华北水利水电大学四年来对我的大力栽培。108 华北水利水电大学毕业论文附录外文翻译EnvironmentalModelling&Software1.1.BackgroundEnvironmentalchange,economicandsocialpressures,andlimitedresourcesmotivatesystemsanalysistechniquesthatcanhelpplannersdeterminenewmanagementstrategies,developbetterdesignsandoperationalregimes,improveandcalibratesimulationmodels,andresolveconflictsbetweendivergentstakeholders.Metaheuristicsareemergingaspopulartoolstofacilitatethesetasks,andinthefieldofwaterresources,theyhavebeenusedextensivelyforavarietyofpurposes(e.g.modelcalibration,theplanning,designandoperationofwaterresourcessystemsetc.)inmanydifferentapplicationareasoverthelastfewdecades(Nicklowetal.,2010).Sincemetaheuristicswerefirstappliedinthewaterresourcesfield(DoughertyandMarryott,1991;McKinneyandLin,1994;Ritzeletal.,1994;Guptaetal.,1998),theirpopularityhasincreaseddramatically,probablyfacilitatedbythesimultaneousincreaseofavailablecomputationalpower(Washingtonetal.,2009),tothepointwheretheyarewidelyused(Nicklowetal.,2010),evenbyactualwaterplanningutilities(Basdekas,2014).Zufferey(2012)definesametaheuristic“asaniterativegenerationprocesswhichguidesasubordinateheuristicbycombiningintelligentlydifferentconceptsforexploringandexploitingthesearchspace”,aspartofwhich“learningstrategiesareusedtostructureinformationinordertofindefficientlynear-optimalsolutions.”Unlikemore“traditional”approaches,whichusemathematicalprogrammingtospecifytheoptimalvalueofoneormoreobjectivefunctions,metaheuristicsincorporateelementsofstructuredrandomnessforsearchandfollowempiricalguidelines,oftenmotivatedbyobservationsofnaturalphenomena(ColletteandSiarry,2003).Metaheuristicscanbedividedintotwogroups,includingpopulation-basedalgorithms(e.g.geneticalgorithms,evolutionarystrategies,particleswarmoptimization,antcolonyoptimization,etc.)andsinglepoint-basedmethods(e.g.simulatedannealing,tabusearch,simple(1+1)evolutionarystrategies,trajectoryorlocalsearchmethods,etc.).Evolutionaryalgorithms(EAs)arethemostwell-establishedclassofmetaheuristicsforsolvingwaterresourcesproblemsandareinspiredbyvariousmechanismsofbiologicalevolution(e.g.reproduction,mutation,108 华北水利水电大学毕业论文crossover,selection,etc.)(Nicklowetal.,2010).Consequently,thefocusoftheremainderofthispaperisonEAs,althoughmanyoftheconceptsdiscussedalsobroadlyapplytoothermetaheuristics.Thepaperalsoprovidesgeneralguidelinesandfutureresearchdirectionsforthebroaderclassofsystemsanalysisapproachesthattakeanysortofoptimisationintoaccount.WhenusingEAs,thestepsintheoptimisationprocessgenerallyinclude:1.Problemformulation(i.e.selectionanddefinitionofdecisionvariables,objectives,andconstraints).2.Selectionofdecisionvariablevalues.3.Evaluationofobjectivesandconstraintsfortheselecteddecisionvariablevalues,whichisgenerallydoneusingoneormoresimulationmodels.4.Selectionofanupdatedsetofdecisionvariablevaluesbasedonfeedbackreceivedfromtheevaluationprocessusingsomesearchmethodology.5.Repetitionofpoints3and4untiltheselectedstoppingcriterionhasbeensatisfied.6.Passingtheoptimalsolutionsintoanappropriatedecision-makingprocess.Asoutlinedbelow,comparedwithmore“traditional”optimisationmethods,EAshaveanumberofadvantages,whicharemostlikelyresponsiblefortheirwidespreadadoptionforwaterresourcesproblems.1.Thebasicanalogiesthatinformtheiroptimisationstrategiesareconceptuallyeasytounderstand.2.Assimulationmodelsaregenerallyusedtocalculateobjectivefunctionvaluesandcheckconstraints,itiseasytoaddoptimisationtoexistingsimulationapproaches.Thisgivesrisetothepotentialforgreaterconfidenceintheresultsbyendusers,astheoutcomesoftheoptimisationprocessarebasedontheresultsofsimulationtoolsthatarealreadyusedforthepurposesofdecision-making.3.EAsarecapableofsolvingproblemswithdifficultmathematicalproperties(Reedetal.,2013).Thisisbecausetheabilitytolinkwithsimulationmodelsreducestheneedforproblemsimplification,whichisrequiredformanytraditionaloptimisationalgorithmsthatareunabletodealwithnonlinearities(e.g.exactfinitelyterminatingalgorithms,likelinearandnonlinearprogramming)ordiscontinuities(e.g.iterative/convergentalgorithms,suchasfirstorsecondordergradientmethods).Forexample,inlinearprogrammingapplications,thereisnoabilitytoaccountfornonlinearities,suchas“if-then”stylerules.108 华北水利水电大学毕业论文Consequently,thephilosophyunderpinningEAsisthatitisgenerallybettertofindneargloballyoptimalsolutionstotheactualproblem,ratherthangloballyoptimalsolutionstoasimplifiedproblem,especiallywhenthesimplifiedproblemmisseskeysociallyrelevantproperties(RittelandWebber,1973).4.Thelinkingwithsimulationmodelsfacilitatesthestraightforwardtreatmentofparallelcomputing.5.EAshavetheabilitytoperformbothexploration(i.e.globalsearch)andexploitation(i.e.localsearch)ofthefitnessfunction,increasingthechancesoffindingnear-optimalsolutionstocomplexproblems(NandaandPanda,2014).6.Thealgorithmsthemselvesarereadilyadaptabletoawidevarietyofapplicationcontexts(Backetal.,1997;Goldberg,1989;Nicklowetal.,2010).1.2.PurposeandorganisationofthispositionpaperThispositionpaperaimstocontributetotheliteraturethatreviewsEAalgorithms(e.g.Coelloetal.,2007;Deb,2001)andEAuseinwaterresources(e.g.Nicklowetal.,2010),andperformsdiagnosticassessmentsonwater-relatedproblems(e.g.Reedetal.,2013).However,theprimarypurposeofthispaperistomapoutthemostimportantresearchchallengesandfuturedirectionsinapplyingEAstothecomplex,real-worldwaterresourceapplicationsthataremostinneedofthesemethods.Whileabriefreviewofcurrentprogressinrelevantareasisprovided,itshouldbenotedthatthisisnotmeanttobeacomprehensivereviewpaper.Theresearchchallengesidentifiedinthispaperaremotivatedbythefactthatoverthelast20e25years,muchoftheresearchinthefieldofEAsinwaterresourceshasfocusedontheapplicationofdifferenttypesofalgorithmstodifferentproblemtypes.Inthemajorityofthesestudies,theaimwaseitherto:1.Developandtesttheperformanceofdifferenttypesofalgorithms(e.g.analgorithminspiredbyadifferentnaturalphenomenon(e.g.genetics,theforagingbehaviourofantsinsearchforfood,thebehaviourofbeesandbirdsetc.)),variantsofexistingalgorithms,orhybridalgorithms;or2.Testifaparticularalgorithmorvariantcanbeusedsuccessfullytosolvedifferenttypesofwaterresourcesoptimisationproblems(e.g.modelcalibration,waterdistributionsystemdesign.groundwaterremediation,environmentalflowallocation,reservoiroperationetc.)and/ordifferentinstancesoftheseproblemtypes(e.g.usingdifferentmodels,indifferentgeographicallocationsetc.).108 华北水利水电大学毕业论文译文环境建模与软件1.1背景108 华北水利水电大学毕业论文环境变化，经济和社会压力，以及有限的资源激励系统的分析技术，可以帮助规划者确定新的管理策略，开发出更好的设计和运作机制，完善和校准仿真模型，并解决分歧之间的冲突利益相关者。共通启发式演算法正在成为流行的工具，以促进这些任务的完成，并在水资源的领域中，它们已被广泛地用于各种目的（例如模型校准，水资源系统的规划，设计和操作等）在过去的几十年中的许多不同应用领域（Nicklow等人，2010）。因为共通启发式演算法是首先被应用在在水资源领域（Dougherty和Marryott，1991;McKinney和Lin，1994;Ritzel等人，1994;Gupta等人，1998），它们的知名度显著增加，可能是可用的计算能力的同时增加便利（Washington等，2009），指向在广泛使用的地方（Nicklow等，2010），即使按实际用水规划公用事业（Basdekas2014）。Zufferey（2012）定义了一个共通启发式演算法“作为迭代产生的过程，通过组合对勘探和开发的搜索空间智能不同的概念引导下属启发式”，其中“学习策略用于结构信息，以便有效地找到接近最优的解决方案。不同于更“传统的”方法，它使用数学规划指定一个或更多个目标函数的最佳值，共通启发式演算法结合结构随机性的搜索元素，并按照经验准则，通常通过自然现象的观测动机（科莱特和Siarry，2003）。共通启发式演算法可分为两类，包括人口为基础的算法（如遗传算法，进化策略，粒子群算法，蚁群算法等）和单点为基础的方法（如模拟退火，禁忌搜索，简单（1+1）进化策略，轨迹或本地搜索的方法等）。进化算法（EAS）是在解决水资源问题上最行之有效的共通启发式演算法，并通过生物进化的各种机制（例如复制，变异，交叉，选择等）的启发（Nicklow等，2010）。因此，本文的其余部分的重点是进化算法，虽然很多被讨论的概念还广泛适用于其他共通启发式演算法。本文还提供了一般准则和未来的研究方向，为更广泛的种类是采取任何形式的优化考虑系统的分析方法。当使用进化算法，在优化过程中的步骤一般包括：1.问题描述（即选择和决策变量、目标和约束的定义）2.选择决策变量的值。3.评价的目标和约束的决定所选变量的值，这一般是使用一个或多个仿真模型。108 华北水利水电大学毕业论文4.选择更新组的决策变量值的基础使用一些搜索方法的评价过程从收到的反馈。5.重复点3和4，直到满足所选的停止标准满足。6.进入适当的决策过程中的最优解。如下面所述，与更“传统”的优化方法相比，进化算法具有许多优点，其中最有可能造成他们对水资源问题的广泛采用。1.通知其优化策略的基本类比是在概念上容易理解。2.作为仿真模型通常用于计算目标函数值，并检查约束，很容易添加优化现有模拟方法。这产生了潜在的来自终端用户的更大的信心，作为优化过程的结果是基于对模拟工具已经用于决策的目的的结果。3.进化算法能够解决困难的数学特性的问题（Reed等人，2013年）。这是因为，与仿真模型链接的能力降低了对问题简化的需求，这是需要的许多传统的优化算法，它们无法处理的非线性（例如，精确有限终止算法，如线性和非线性规划）或不连续（例如，迭代/融合算法，比如一阶或二阶梯度法）。例如，线性规划的应用，是没有办法考虑非线性，诸如“如果-那么”样式规则。因此，以哲学为基础的进化算法是通常是更好找到近似的全局最优解的实际问题，而不是简单问题的全局最优解，尤其是当简化的问题错过关键社会相关的属性（RittelandWebber，1973）。4.结合仿真模型便于直截了进行并行计算。5.进化算法必须执行的适应度函数有勘探（即全局搜索）和开发（即本地搜索）的能力，增加找到接近最优的解决复杂问题（NandaandPanda,2014）的机会。6.算法本身是很容易地适应各种各样的应用程序文（Back等人，1997年；Goldberg，1989；Nicklow等人,2010).1.2意见书的目的和组织108 华北水利水电大学毕业论文这份意见书旨在促进审查进化算法文献（如Colello等人，2007;Deb，2001）和进化算法在水资源利用的应用(Nicklow等人,2010),并对与水有关的问题（例如Reed等人，2013年）进行诊断评估。本文的主要目的是制定的最重要的研究挑战和将进化算法应用于复杂的现实世界的水资源应用最需要这些方法的未来方向。虽然提供了相关领域的当前进展简要回顾，应指出的是这不是要全面的综述。本文所述的研究挑战的动机是在20~25年，很多进化算法会在水资源领域的研究一直致力于在不同的问题类型中的不同类型的算法应用的事实。在大多数这些研究的过程中，目的是开发和测试不同类型的算法的性能（如算法由不同的自然现象的启发（如遗传，蚂蚁在寻找食物的觅食行为，蜜蜂和鸟类等行为），现有的算法变种或混合算法;或2测试如果一个特定的算法或变体可以成功地用于解决不同类型的水资源优化问题（例如模型校准，配水系统的设计，地下水污染整治，环境流量分配，水库调度等）和（或）这些问题类型的不同实例（例如，使用不同的模型，在不同的地理位置等）。108 华北水利水电大学毕业论文108 华北水利水电大学毕业论文毕业论文任务书小浪底水库水文计算毕业论文是学生在校期间重要的综合性实践教学环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和技能，对实际问题进行研究或设计的综合性训练。具体来说，毕业论文有以下几个方面的目的：1、通过进行毕业论文，对学生的知识与能力进行一次全面的考核，是对学生基本知识、基本理论和基本技能掌握与提高程度的一次总测验；2、通过进行毕业论文，培养学生独立工作、分析、解决问题和创新能力及科学精神，使学生在思辨能力、科研方法、科学素质、工作态度、组织纪律和团结协作等方面受到良好的训练，为学生毕业后走向工作岗位做好准备。二、主要内容本论文的主要内容包括以下几个方面：1、概述包括流域概况、库区概况、气候特征等内容。2、设计年径流的计算及径流年内分配计算根据小浪底水库实测径流资料，对径流量进行频率计算，采用适线法确定理论频率曲线，算出设计年径流及设计丰、中、枯水年的年内分配。3、设计洪水过程线的推求根据三门峡，小浪底历年洪量表，三小间典型流量过程，求出小浪底设计洪水过程线4、校核洪水过程线的推求方法原理基本等同设计洪水过程线的推求。108 华北水利水电大学毕业论文5、调洪演算和坝顶高程的确定调洪演算和坝顶高程的确定，将已知资料和调洪要求转化为方程式，并确定调洪控制条件，利用列表试算法求出设计洪水位和校核洪水位，并根据这两个洪水位，加上各种要素，比如波浪爬高，最大风雍水高度，和安全加高，确定出坝顶高程。6、结论三、重点研究问题水文计算是为水利工程的规划设计、施工和运行阶段提供水文数据的各类水文分析和计算的总称。水文计算成果是对河川径流概率意义下的预估，是工程规划设计和施工的基础，是合理确定工程规模的依据。水文计算中常研究的水文变量包括设计年径流、涉及洪水。主要从概率统计的角度测算工程实施中和完成后，很长时期内可能遇到的各种概率的水文现象的大小和过程。四、主要研究方法（1）径流年内分配：根据小浪底水库实测径流资料，对径流量进行频率计算，采用适线法计算出设计丰、中、枯水年的年内分配。（2）设计洪水过程线和校核洪水过程线的推求：首先对小浪底、三门峡历年洪量进行资料审查，之后用相关分析法对资料进行插补延长，然后，距法求出统计参数，求出千年一遇设计洪量之后，求得三小间的千年一遇洪量，选取典型洪水过程线并用同倍比放大法对其放大并修匀，将三小间和三门峡错时相加得到小浪底设计洪水过程线。（3）调洪演算和坝顶高程的确定，将已知资料和调洪要求转化为方程式，并确定调洪控制条件，利用列表试算法求出设计洪水位和校核洪水位，并根据这两个洪水位，加上各种要素，比如波浪爬高，最大风雍水高度，和安全加高，确定出坝顶高程。五、基本要求108 华北水利水电大学毕业论文1、论文组成：A、封面；B、中文摘要；C、英文摘要；D、目录；E、正文；F、参考文献；G、致谢；H、附录（外文翻译、任务书、开题报告）。2、论文要求：要求条理清楚，书写工整，数据正确，表格整齐、清楚，图纸应规范化、符号符合标准。计算必须写明计算条件、公式来源、符号含义、计算方法及计算过程，并附有必要的草图。六、其他按原定计划进度完成毕业设计论文。108 华北水利水电大学毕业论文华北水利水电大学本科生毕业论文开题报告2015年3月15日学生姓名胡云鹏学号201114723专业水文与水资源工程题目名称小浪底水库水文计算课题来源生产实践主要内容1.计算设计水平年的径流年内分配2.设计洪水过程线的推求3.校核洪水过程线的推求4.调洪演算和坝顶高程的确定采取的主要技术路线或方法1.运用适线法选择理论频率曲线，之后确定设计保证率，根据经验频率曲线得相应频率的径流量，之后选取丰、中、枯三个代表年，方法为（1）水量相近原则（2）分配不利原则，再采用同倍比放大法计算出缩放倍比，再用缩放倍比乘以代表年径流量，得出设计年径流及年内分配。2.设计和校核洪水过程线的推求：首先对小浪底、三门峡历年洪量进行资料审查，之后用相关分析法对资料进行插补延长以补全小浪底缺失的洪量资料，然后，运用PⅢ型曲线法计算出小浪底5日和12日设计洪量，用小浪底设计洪量减去三门峡设计洪量可得三小间最大5日和12日的设计洪量，由三小间的典型流量过程线可以求出三小间的最大5日和12日的典型流量，用同频率放大法得出放大倍比。再求出三小间的设计洪量。最后用三小间与三门峡的设计洪量进行错时相加求得小浪底的涉及洪水过程，绘出涉及洪水过程线。校核洪水过程线同理。108 华北水利水电大学毕业论文3.调洪演算和坝顶高程的确定，将已知资料和调洪要求转化为方程式，确定调洪控制条件，运用求得的小浪底入库流量并利用列表试算法，分四个过程对小浪底水库进行调洪演算，最后求出设计洪水位和校核洪水位，并根据这两个洪水位，加上各种要素，比如波浪爬高，最大风雍水高度，和安全加高，确定出坝顶高程。预期的成果及形式提交毕业论文一份（包括：A、封面；B、毕业论文任务书；C、毕业论文开题报告；D、中文摘要；E、英文摘要；F、目录；G、正文；H、参考文献；L、附录）时间安排第1周，撰写开题报告。第2-4周，进行水文计算。第5-8周，进行调洪演算。第9-10周，摘要的撰写翻译，附录外文翻译。第11-12周，总结归纳，修改定稿，答辩。指导教师意见签名：年月日备注108
此文档下载收益归作者所有
